DVD enregistrable

Le format DVD+R a été développé par une coalition d'entreprises – aujourd'hui connue sous le nom de DVD+RW Alliance – au milieu de l'année 2002, suite à un projet de recherche mené par les laboratoires Hewlett-Packard (HP Labs) dès 1996. Ce projet était l'idée originale de Josh Hogan, représentant de HP, qui a participé aux négociations ayant abouti à ce format de compromis pour le DVD-ROM (support préenregistré) entre le DVD Forum et les équipes de Sony et Philips. HP a choisi de s'associer à Sony et Philips, initialement réticents à l'idée d'un format entièrement réinscriptible. Le succès du projet des laboratoires HP, qui a démontré la faisabilité de la technologie, a convaincu Sony et Philips de franchir le pas.

Le problème résidait dans la compatibilité directe d'un format réinscriptible avec les lecteurs DVD-ROM existants. Les supports réinscriptibles (tels que les disques durs magnétiques ou les CD réinscriptibles) comportent des espaces d'édition entre les secteurs, servant de tampon afin d'éviter que des imprécisions de synchronisation de l'horloge d'écriture n'entraînent l'écrasement accidentel d'autres secteurs par de nouvelles données. Les disques DVD-ROM, gravés avec un flux de données continu, ne nécessitaient pas d'espaces d'édition. De fait, les fabricants de DVD préenregistrés étaient plutôt réticents à l'idée que les utilisateurs puissent utiliser ce format pour leurs propres enregistrements. HP y a vu une opportunité de se lancer sur ce marché, mais la résolution du problème des espaces d'édition constituait le principal obstacle. Début 1996, HP a abandonné le marché des disques durs et deux ingénieurs de HPL, Daniel (Danny) Abramovitch et Terril Hurst, ont été affectés au projet de DVD réinscriptible. Abramovitch était (et est toujours) ingénieur en servomécanismes, spécialisé dans les boucles de synchronisation (ou boucles à verrouillage de phase ). En lisant des articles sur les sillons de déformation des anciens formats de disques optiques, Abramovitch a proposé qu'une fréquence de déformation proche de celle des données permettrait une précision temporelle suffisante (c'est-à-dire qu'elle permettrait de verrouiller une boucle à verrouillage de phase avec une gigue suffisamment faible) pour atteindre une précision inférieure au bit. Dans le jargon des systèmes d'asservissement, il s'agissait d'un signal de référence haute fréquence et haute fidélité que la boucle d'asservissement temporel devait suivre. En résumé, il serait possible d'inverser une boucle de poursuite et d'utiliser tous les outils de la théorie du contrôle pour améliorer la synchronisation. Le problème était qu'il n'était pas certain qu'un tel signal n'affecte pas les données elles-mêmes. C'est David (Dave) Towner, ingénieur opticien impliqué dans le projet, qui a eu l'intuition que les modes de détection de la déformation et des données (la façon dont ils additionnaient ou soustrayaient les régions sur le détecteur optique) assureraient une réjection de mode commun suffisante pour séparer les signaux. C'est ainsi qu'est née la notion de déformations à haute fréquence. L'équipe s'est ensuite principalement consacrée à la validation de ce concept, ce qui a abouti au brevet fondamental du format déposé par Abramovitch et Towner (brevet américain n° 6046968, déposé le 24 juillet 1997, délivré le 4 avril 2000), intitulé « Disque optique réinscriptible comportant des informations d'horloge de référence intégrées de façon permanente » . Fin 1998, grâce aux réunions mensuelles animées par le chef de projet Carl Taussig, souvent en présence de Josh Hogan, Sony et Philips ont commencé à s'intéresser de près à ce format.

En 1999, l'équipe avait plaidé auprès de Lew Platt, alors PDG de HP, que l'entreprise devait diversifier ses activités pour commercialiser des décodeurs, des ordinateurs et des caméscopes afin d'exploiter pleinement l'invention. Platt, réputé pour sa prudence, choisit de se concentrer uniquement sur le lecteur optique, dont le développement était prévu sur le site de Boise. En 2000, sous la direction de la nouvelle PDG Carly Fiorina, la division, confrontée à de nouvelles contraintes budgétaires, abandonna la fabrication de tout nouveau lecteur optique. Toutefois, HP étant propriétaire du brevet fondamental, l'entreprise pouvait percevoir des redevances de licence et déposa plusieurs demandes d'extension de brevet, notamment le brevet américain n° 7701836 (délivré le 20 avril 2010) et le brevet américain n° RE41881 (réédité le 26 octobre 2010), une réédition du brevet américain n° 6046968 avec des revendications étendues. Enfin, il y a eu le brevet américain n° RE43788 (délivré le 6 novembre 2012), une deuxième réédition du brevet n° 6046968 avec plus de revendications.

Le problème de synchronisation étant résolu par des oscillations à haute fréquence, l'autre problème clé résolu par l'équipe HPL (grâce aux efforts de Terril Hurst et Craig Perlov) consistait à écrire des bits sans interférence entre eux. Le DVD+RW utilisant des supports à changement de phase, ce problème a été résolu par la modulation à haute vitesse d'impulsions laser courtes afin de tirer parti des propriétés non linéaires de chauffage et de refroidissement du matériau et de contrôler la forme des impulsions. Plusieurs articles décrivant ces travaux sont disponibles à l'adresse suivante :

Le DVD Forum n'a pas initialement approuvé le format DVD+R et a affirmé que le format DVD+R n'était pas un format DVD officiel jusqu'au 25 janvier 2008.

Le 25 janvier 2008, DVD6C a officiellement accepté les DVD+R et DVD+RW en les ajoutant à sa liste de produits DVD pouvant faire l'objet d'une licence.

Le DVD+RW prend en charge une méthode d'écriture appelée « liaison sans perte », ce qui le rend adapté à l'accès aléatoire et améliore la compatibilité avec les lecteurs DVD . La ​​norme DVD+RW réinscriptible a été formalisée avant la norme DVD+R non réinscriptible (l'inverse était vrai pour les formats DVD). Bien que le développement de cette norme soit souvent attribué à Philips, les travaux fondamentaux ont été réalisés par une équipe des laboratoires Hewlett-Packard (HPL). Elle a été « finalisée » en 1997 par la DVD+RW Alliance après le dépôt du brevet fondamental (brevet américain n° 6046968) par l'équipe HPL. Elle a ensuite été abandonnée jusqu'en 2001, date à laquelle elle a été profondément remaniée (notamment, la capacité est passée de 2,8 Go à 4,7 Go).d'enregistrement simulé ne fait plus partie de la norme comme elle l'était pour les CD-R , CD-RW , DVD-R et DVD-RW , bien qu'elle soit prise en charge par les lecteurs optiques Plextor .

Une autre différence par rapport aux DVD-R/RW/R DL est que les informations relatives à l'enregistreur (modèle de lecteur optique) ne sont pas automatiquement inscrites sur les disques DVD+ par le lecteur. Nero DiscSpeed ​​permet d'ajouter manuellement ces informations pour une récupération ultérieure.

Parmi les autres modifications, on note la suppression d'une commande d'effacement SCSI dédiée dans les lecteurs optiques ; cette opération est désormais effectuée par le logiciel, qui écrase les données avec des caractères nuls . Cela signifie que la norme ne permet pas de remettre le disque à un état vierge (non écrit) après la première écriture.

Le DVD+RW DL a été développé et annoncé par JVC, mais il n'a jamais été commercialisé en raison de problèmes liés à sa faible réflectivité ( double couche ).

En 2006, le marché des DVD enregistrables ne montrait que peu de signes de stabilisation en faveur des formats « plus » ou « tiret », principalement en raison du nombre croissant d'appareils double format capables d'enregistrer dans les deux formats, appelés enregistreurs DVD multiples . Il est devenu très difficile de trouver des lecteurs d'ordinateur récents ne pouvant enregistrer que dans un seul format. En revanche, les enregistreurs DVD vidéo privilégient toujours un format par rapport à l'autre, imposant souvent des restrictions sur les fonctionnalités du format non privilégié. Cependant, le format DVD-R étant utilisé depuis 1997, il a cinq ans d'avance sur le DVD+R. De ce fait, les lecteurs DVD plus anciens ou moins chers (jusqu'à 2004) sont plus susceptibles de privilégier exclusivement la norme DVD-R. Address in Pregroove ) du DVD+R est moins sensible aux interférences et aux erreurs, ce qui le rend plus précis à haute vitesse que le système LPP (Land Pre Pit) utilisé par le DVD-R. De plus, le DVD+R(W) dispose d'un système de gestion des erreurs plus robuste que le DVD-R(W), permettant une gravure plus précise sur le support, quelle que soit sa qualité. En pratique, un graveur DVD+R est capable de localiser les données sur le disque à l'octet près, contrairement au DVD-R.

Le DVD+R possède également une zone de calibration de puissance (PCA) plus étendue. La PCA du DVD+R compte 32 768 secteurs, contre 7 088 pour le DVD-R. Située près du bord interne du disque, la PCA effectue une procédure en 15 étapes pour calibrer (ajuster la puissance) le laser du lecteur avant et pendant chaque écriture, afin de compenser les légères différences entre disques et lecteurs. Ce processus est appelé test de puissance. La calibration pendant l'écriture permet de corriger les petites variations de qualité entre les différentes sections du disque, telles que des propriétés optiques légèrement différentes, des impuretés ou une épaisseur de couche de colorant variable, que ce soit dans le plastique ou le colorant lui-même. Les résultats des tests de puissance sont stockés dans une zone de gestion des enregistrements (RMA), qui peut contenir jusqu'à 7 088 calibrations (pour le DVD-R). Une fois la RMA pleine, le disque ne peut plus être écrit, contrairement aux disques RW pour lesquels elle peut être vidée. Les CD-R, CD-RW, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL et DVD+RW possèdent tous une zone de test de vitesse (PCA). Les CD (et éventuellement les DVD) peuvent également en posséder deux : une sur le bord intérieur du disque, pour les tests à basse vitesse, et une autre sur le bord extérieur, pour les tests à haute vitesse.

Les méthodes de liaison de session supplémentaires sont plus précises avec les DVD+R(W) qu'avec les DVD-R(W), ce qui réduit le nombre de disques endommagés ou inutilisables en raison d'un sous-débit de mémoire tampon et les disques multisessions avec moins d'erreurs PI/PO.

Comme pour les autres supports « plus », il est possible de modifier le type de livre pour améliorer la compatibilité des supports DVD+R (mais contrairement aux DVD+RW, il s’agit d’une opération irréversible). Cette opération est également connue sous le nom de bitsetting.

Les disques DVD-R sont composés de deux disques acryliques de 0,6 mm d' épaisseur, collés l'un à l'autre. L'un contient le sillon de guidage du laser et est recouvert d'un colorant d'enregistrement et d'un réflecteur en alliage d'argent ou en or. L'autre (pour les disques simple face) est un disque factice lisse, assurant la stabilité mécanique de la structure sandwich et la compatibilité avec la géométrie standard du disque compact, qui requiert une épaisseur totale d'environ 1,2 mm. Cette structure sandwich protège également la couche de données des rayures grâce à l'épaisseur du disque factice, un problème rencontré avec les CD qui en sont dépourvus. Les disques double face possèdent deux faces enregistrables et nécessitent de retourner le disque pour accéder à l'autre face. Comparé à l' épaisseur de 1,2 mm d'un CD, le faisceau laser d'un DVD ne traverse que 0,6 mm de plastique pour atteindre la couche d'enregistrement, ce qui permet à la lentille de focaliser le faisceau sur un point plus petit et d'y graver des creux plus fins.

Sur un DVD-R, l'adressage (la détermination de l'emplacement du faisceau laser sur le disque) est réalisé grâce à des creux et des zones planes supplémentaires (appelés pré-creux) situés entre les sillons. Le sillon d'un DVD-R présente une fréquence de vibration constante de 140,6 kHz, utilisée notamment pour la commande de moteurs.

En 2011, JVC a annoncé un support d'enregistrement DVD d'archivage fabriqué avec des techniques de contrôle de qualité et de fréquence d'inspection supérieures à celles traditionnellement utilisées dans la fabrication de supports, et utilisant un alliage d'argent spécialement développé comme couche réfléchissante et un colorant organique avec des additifs développés en interne pour assurer la conservation des données à long terme .

La couche d'enregistrement des DVD-RW et DVD+RW n'est pas constituée d'un colorant organique, mais d'un alliage métallique à changement de phase spécial , souvent du GeSbTe . Cet alliage peut basculer entre une phase cristalline et une phase amorphe , modifiant ainsi sa réflectivité en fonction de la puissance du faisceau laser. Les données peuvent alors être écrites, effacées et réécrites.