Оптический диск - собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведётся с помощью оптического излучения.

История Первые оптические диски были разработаны на рубеже 70 -80 -х годов совместными усилиями компаний Sony и Phillips. &

История CD (Compact disc) Mini. Disk (MD) DVD (Digital Versatile Disc) HD DVD & Blu-ray (BD) HVD (Holographic Versatile Disc)

Структура CD-диска - Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесён специальный слой, который и служит для хранения информации. - Диаметр компакт-диска 120 мм. - Толщина диска 1, 2 мм.

Однократно-записываемые диски (CD-R). Однократно-записываемый диск состоит из активного, отражающего и защитного слоев, которые последовательно наносятся на основу из поликарбоната.

Принцип записи CD-R Во время записи мощный лазерный луч нагревает небольшие участки активного слоя. Под воздействием высокой температуры меняются свойства вещества регистрирующего слоя в месте нагрева, в результате он перестает пропускать свет.

Принцип записи CD-R Восстановить прозрачность веществ, используемых в качестве активного слоя в дисках CD-R, невозможно. Повредить запись, нанесенную на активный слой, можно только одним способом - сделать прозрачные участки непрозрачными.

Многократно-записываемые диски (CD-RW) Отличие таких дисков от CD-R заключается в устройстве регистрирующего слоя. Промежуточный слой специального органического материала может пребывать либо в аморфном, либо в кристаллическом виде. Луч записывающего лазера

CD-RW Аморфные вещества имеют особенность кристаллизоваться со временем. Как бы мы ни хранили CD-RW, через несколько лет запись будет безвозвратно утеряна. К тому же такие диски легко могут быть стерты простым нагреванием. !

Структура DVD дисков Принцип записи DVD-диска не сильно отличается от принципа записи CD-диска. Основой записи и хранения данных на дисках DVD–RAM и DVD-RW является технология изменения фазового состояния вещества. Послойная структура одной половины диска показана на рисунке.

Принцип записи на DVD-диск Запись аморфных областей показана на этом графике. Короткий лазерный импульс высокой мощности расплавляет записывающий материал. Затем следует охлаждение ниже температуры кристаллизации. Результат охлаждения - предотвращение образования центров кристаллизации. Таким образом, роста кристаллической фазы не происходит, и вещество остается в аморфном состоянии.

Стирание с DVD-диска Для стирания надо вернуть вещество в кристаллическое состояние. Опять же с помощью лазера аморфное вещество нагревают до температуры Т. Нагрев (а точнее, отжиг) продолжается в течение времени, достаточного для восстановления кристаллического состояния вещества. Это время должно быть больше, чем так называемое время кристаллизации.

Запись DVD-дисков При записи дисков используется многоимпульсная стратегия записи. Каждая записываемая метка формируется посредством мощных лазерных импульсов. . После каждого импульса расплавляемый материал охлаждается, формируя область с аморфной фазой.

Запись дисков в домашних условиях Для записи дисков в домашних условиях необходимо иметь не только записывающий CD-привод, но и специальное программное обеспечение.

Запись диска в домашних условиях Процесс записи одной сессии представляет собой единую операцию, которая не может быть прервана, иначе диск будет испорчен.

Запись диска в домашних условиях Перед началом записи необходимо сформировать полный список входящих в сессию файлов; последующее добавление файлов на диск возможно лишь в виде дополнительных сессий.

Запись диска в домашних условиях Приводы CD-ROM, не поддерживающие многосессионную запись, считывают с диска только первую TOC - соответственно, с их помощью можно считывать лишь файлы первой сессии.

Технология Label. Flash Labelflash - технология, позволяющая наносить свои рисунки на записываемые DVD. Была представлена фирмой NEC в декабре 2005.

Принцип работы Label. Flash Для создания рисунка используется краситель иного типа, обеспечивающий большую контрастность изображения.

Устройство чтения дисков CD и DVD состоит из двигателя, вращающего компакт-диск, системы загрузки дисков, оптической считывающей системы и устройства управления. Все эти компоненты размещаются в едином корпусе, который вставляется в пятидюймовый отсек корпуса компьютера. Внешние дисководы CD-ROM, а также DVD-ROM выполнены в виде отдельного устройства.

В бытовых устройствах двигатель должен вращать компакт-диск с постоянной линейной скоростью, чтобы скорость считывания информации не менялась. Современные компьютерные устройства меняют скорость считывания в зависимости от качества используемого диска. На оси двигателя находится площадка, к которой прижимается диск. Диски вращаются со значительными скоростями, что вызывает достаточно громкий неприятный шум. В последнее время ведутся работы по снижению шума скоростных дисководов.

Имеется несколько вариантов загрузки дисков. Чаще всего используется выдвижной лоток, называемый tray - лоток. С помощью специального двигателя лоток выезжает и убирается внутрь после того, как на него положили нужный компакт-диск

Устройства для записи компакт-дисков внешне почти не отличаются от устройств чтения. Однако лазер, используемый в оптической системе, может нагревать участки заготовки, чтобы в этом месте регистрирующий слой темнел. Мощность лазера при записи примерно в десять раз больше, чем при чтении.

При записи компакт-диска лазер включается на повышенную мощность. Лазер перемещается вдоль дорожки, записывая нужную информацию. Прервать этот процесс невозможно. Если компьютер не успеет передать очередную порцию информации для записи, процесс будет прерван и используемая заготовка испорчена. Для защиты прерывания потока информации в современных устройствах имеется буфер размером в несколько мегабайт. Кроме того, во многих современных моделях CD/DVD-RW используется специальная технология, позволяющая временно прервать запись и возобновить ее после поступления очередной порции данных.

Заготовки для записи компакт-дисков имеют предварительную разметку. Она содержит специальные метки и сигналы синхронизации. Предварительная разметка помогает движению лазера по нужной траектории. Кроме того, перед записью можно прочитать некоторые параметры используемой заготовки. Это поможет точнее настроить программу для записи. Сигналы записаны с пониженной амплитудой и впоследствии перекрываются записываемым сигналом.

Форматы DVD-R и DVD+R

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году японской компанией Pioneer и группой компаний, примкнувших к ней и вошедших в DVDForum, как официальная спецификация записываемых (впоследствии и перезаписываемых) дисков.

Созданные на базе DVD-R диски DVD-RW, первоначально имели неприятность, связанную с несовместимостью старых приводов с этими новыми дисками (проблема заключалась в отличии оптического слоя, ответственного за «запоминание» информации, который имел меньшую (по сравнению с носителями с однократной записью и штампованными дисками) отражающую способность). В дальнейшем данная проблема была почти полностью решена, хотя раньше именно из-за этого старые DVD-приводы не могли нормально проигрывать новые перезаписываемые диски.

Так как при разработке стандартов DVD-R и DVD-RW не были учтены разработки фирм Sony, Philips и некоторых других (а также цена лицензии на эту технологию была слишком высока), то эти производители записывающих приводов и носителей для записи объединились в DVD+RWAlliance (англ.), который и разработал в середине 2002 года стандарт DVD+R(W), стоимость лицензии на который была ниже.

Созданный альтернативный формат, получивший название DVD+R и DVD+RW, имел другой материал отражающего слоя и специальную разметку, облегчающую позиционирование головки (LPP, Landpre-pits - предзаписанные питы между дорожками, содержащие данные адресации и другую служебную информацию, эти данные позволяют приводу DVD записывать информацию в желаемые места на диске) - основное отличие подобных «плюсовых» дисков от «минусовых». С помощью этого диски DVD+RW способны в несколько приемов осуществлять запись (поверх существующей), как в обычном кассетном видеомагнитофоне, исключая утомительное предварительное стирание всего содержимого (для DVD-RW вначале необходимо целиком стереть имеющуюся запись).

Помимо этого, во время использования перезаписываемых «плюсовых» дисков количество ошибок уменьшается, а корректность записи увеличивается, в результате чего сбойный сектор можно с легкостью перезаписать, а не стирать и не записывать весь диск заново. Следовательно, если вы намерены активно пользоваться функцией перезаписи и записи, лучше выбрать рекордер, поддерживающий «плюсовой» формат (на что сейчас способно большинство моделей).

Современные диски чаще всего попадают в одну из двух категорий – CD или DVD. Обе категории основаны на одном принципе записи и в то же время отличаются друг от друга объемом записанной на них информации и другими техническими характеристиками. Аббревиатура CD расшифровывается как Compact Disk – компактный диск, впрочем, обычно говорят «компакт-диск», аббревиатура DVD сначала означала Digital Video Disk – цифровой видеодиск, но впоследствии стала расшифровываться как Digital Versatile Disk – цифровой универсальный диск.

В чем же сходство и отличие компакт-дисков и DVD? Основное и, пожалуй, единственное сходство заключается в том, что они лазерные. Информация на них записывается на спиралевидную дорожку, наподобие обычной виниловой грампластинки. При этом каждый бит информации на дорожке хранится в виде питов – небольших пятен, или углублений на рабочем слое, и лэндов – ровных, нетронутых участков слоя. При считывании луч лазера попадает на питы и лэнды, после чего отражается в приемное устройство, фиксирующее результат чтения. Физический размер самих дисков один и тот же – диаметр CD и DVD составляет 12 см.

Примечание

Термины «пит» и «лэнд» произошли от английских слов pit – «углубление», «ямка», и land – «земля», «почва». Оба этих термина прочно вошли в компьютерную литературу, как и многие другие слова, имеющие англоязычное происхождение.

Список различий CD и DVD значительно обширнее.

Плотность записи информации на DVD значительно выше, чем на CD. На DVD питы физически меньше по размеру, расположены ближе друг к другу, как и соседние кольца спиральной дорожки. Все это в конечном счете дает значительный выигрыш в плотности информации на DVD по сравнению с компакт-дисками.

DVD имеют несколько рабочих слоев, а компакт-диски всегда однослойные. DVD может иметь до четырех рабочих слоев, по два на каждой из сторон диска. Чем больше рабочих слоев, тем больше и объем диска. Емкость стандартного компакт-диска равна 700 Мбайт, а на стандартный однослойный DVD можно записать на домашнем компьютере до 4,7 Гбайт. Отштампованные на заводе DVD на порядок вместительнее CD – их объем достигает 8,5 Гбайт.

Коррекция ошибок, которая присутствует и на CD, и на DVD, у последних на порядок выше.

Все эти различия приводят к тому, что устройства чтения и записи CD не могут читать и записывать DVD. Напротив, современные DVD-устройства могут записывать CD.

CD и DVD подразделяются на множество других категорий.

Созданные на заводе методом штамповки с матрицы, называемые дисками только для чтения и обозначаемые CD-ROM и DVD-ROM (ROM означает read only memory – «только для чтения»).

Позволяющие выполнять однократную запись с привода компьютера. Они обозначаются аббревиатурами CD-R, DVD-R, DVD+R (R означает wRitable – «записываемый»). На записываемые диски можно записать данные либо всего один раз (если «под завязку» заполнить диск информацией), либо в несколько приемов, или, как говорят, сеансов, каждый раз понемногу дописывая информацию, пока все доступное место на диске не заполнится. Стереть что-либо с записываемого диска невозможно.

Допускающие многократную перезапись, которые обозначаются CD-RW, DVD-RW, DVD+RW (RW означает ReWritable – «перезаписываемый»), DVD-RAM. В быту записываемые и перезаписываемые диски часто называют «болванками», или «заготовками». Перезаписываемые диски позволяют записывать и стирать информацию многократно. Производители перезаписываемых дисков гарантируют от 1000 до 100 000 циклов записывания/стирания.

Гарантия на считывание данных с CD-ROM составляет около 10 лет, с записываемых и перезаписываемых дисков – от 10 до 200 лет, хотя на практике это, естественно, пока не проверено. Перезаписываемые диски стоят чуть дороже записываемых, зато служат очень удобной и, главное, емкой заменой дискеты.

В последнее время на рынке появилось новое поколение оптических дисков – Blu-ray и HD DVD (High-Definition DVD – DVD высокого разрешения).

Диски Blu-ray (BD) получили свое название от комбинации слов blue («голубой») и optical rау («оптический луч»). Стандарт Blu-ray был разработан группой компаний по производству бытовой электроники и компьютеров во главе с Sony.

Диск Blu-ray используется для записи и хранения цифровых данных, включая видео высокой четкости, с повышенной плотностью. Основным отличием таких дисков от CD и DVD является большая емкость хранения данных, а также использование технологии голубого лазера с длиной волны всего лишь 405 мкм, в то время как в CD и DVD используется красный лазер с длиной волны 780 мкм и 650 мкм соответственно. Благодаря этому появилась возможность записывать данные более плотно и, таким образом, значительно увеличить емкость диска.

Структурный дизайн диска Blu-ray сильно отличается от структуры CD или DVD. Покрывающий слой CD – 1,2 мм толщиной; аналогичный слой DVD – 0,6 мм. Диск Blu-ray покрыт слоем всего в 0,1 мм толщиной; благодаря чему достигается оптимальная дистанция между дорожками данных и оптической системой устройств для чтения/записи дисков. Расстояние между дорожками на поверхности дисков Blu-ray – 0,32 мкм. Голубой лазер составляет примерно 1/5 ширины красного лазера, используемого в DVD. Отсюда следует, что с помощью голубого лазера можно достичь увеличения емкости хранения данных на 500 %.

Однослойный диск Blu-ray (BD) может хранить 33 Гбайт данных, двухслойный диск может вместить 54 Гбайт – достаточно для записи на него приблизительно восьми часов HD-видео. Кроме того, в разработке находятся диски вместимостью 100 Гбайт и 200 Гбайт с использованием четырех и шести слоев соответственно.

Диск HD DVD имеет такую же базовую структуру, что и DVD, и много общего в технологии производства. Диск диаметром 120 мм состоит из двух склеенных оснований толщиной 0,6 мм. Дорожки на поверхности HD DVD образуются в процессе формовки расплавленного поликарбоната на металлической пластине матрицы. Однако в сравнении с обычным DVD, для HD DVD необходимо, чтобы расстояние между двумя дорожками на поверхности диска было меньше для достижения более высокой плотности записи (DVD – 0,74 мкм, HD DVD – 0,4 мкм).

Однослойный HD DVD имеет емкость 15 Гбайт, двухслойный – 30 Гбайт. Компания Toshiba также заявила о выпуске трехслойного диска, который будет хранить 45 Гбайт данных.

Форматы Blu-ray и HD DVD обратно совместимы с DVD и оба используют одни и те же методики сжатия видео: MPEG-2, Video Codec 1 (VC1, базируется на формате Windows Media 9) и H.264/MPEG-4 AVC.

Как записываются компакт-диски

Как уже говорилось, информация на CD и DVD хранится в виде питов и лэндов. В случае CD-ROM и DVD-ROM питы представляют собой углубления в рабочем слое, расположенные вдоль спиралевидной дорожки. Запись на CD-ROM и DVD-ROM производится путем штамповки на специальной пластмассе – поликарбонате. Начало записи находится возле центра диска. При чтении диска луч лазера движется по спирали от центра диска к его краю и при этом по-разному отражается от лэндов и питов. Отраженный луч попадает на приемник, который регистрирует переходы пит-лэнд как логическую единицу, а отсутствие перехода – как логический нуль. Таким образом, с диска считывается последовательность единиц и нулей, составляющих двоичный информационный код – основу основ компьютерной информации.

Запись на диски, как записываемые, так и перезаписываемые, производится лучом лазера. Среди различных слоев, образующих записываемый и перезаписываемый компакт-диск, есть специальный рабочий слой, на который и производится запись или, как иногда говорят, «прожиг» лучом лазера. Считывание информации с записываемых и перезаписываемых дисков происходит аналогично дискам CD-ROM и DVD-ROM, только роль питов при этом играют пятнышки, выжженные лучом лазера.

Большая часть программ, видеофильмов и компьютерных игр распространяются на CD-ROM и DVD-ROM, поскольку именно эти диски производятся промышленным способом. На домашнем же компьютере вы сможете создать только записываемые и перезаписываемые диски, используя для этого специальные устройства чтения и записи CD/DVD. Популярность этих устройств весьма велика, и ими оснащаются все современные персональные компьютеры.

Режимы записи компакт-дисков

CD и DVD могут быть записаны в трех режимах: TAO (track-at-once – «трек (дорожка) за раз»), SAO (session-at-once – «сессия (сеанс) за раз») и DAO (disk-at-once – «диск за раз»). Поясню, что это значит, – при создании дисков программа Nero предлагает выбрать один из этих режимов, и следует знать, что вы получите в результате.

TAO – диск записывается за несколько проходов, каждый раз по одной дорожке. Минимальная длина записанной дорожки – 300 блоков (600 Кбайт для типичного компакт-диска с данными). Максимально – 99 дорожек на диск. Лазер в процессе записи включается и выключается несколько раз, поэтому устройство записи оставляет между треками пару блоков, называемых «выход» и «вступление».

SAO – диск записывается за несколько сеансов (сессий). При этом исключаются разрывы между дорожками, и в то же время после каждой сессии диск остается «открытым» для последующих сессий, что дает возможность пополнять его новыми данными. Например, можно пополнять музыкальный диск аудиозаписями или заносить на архивный диск новые порции данных.

DAO – весь диск записывается целиком за один раз, при этом возможна запись многих дорожек. Запись не должна прерываться, и после завершения информация не может больше добавляться на диск – диск «закрывается» – финализируется.

Во всех этих режимах при каждом сеансе записи компьютерных или аудиоданных на соответствующей части компакт-диска создаются три зоны: Lead-in (вход), Program area (область данных или программ) и Lead-out (выход). У DVD каждая запись имеет практически такую же структуру – Lead-in, Data zone (зона данных) и Lead-out. У двухслойных DVD есть еще Middle zone (промежуточная зона) между слоями. В зонах расположена следующая информация:

В Lead-in и Lead-out – различная служебная информация;

В Program area и Data zone – собственно вся та информация, которая есть на диске в виде аудио-, видео-, текстовых, графических и других данных.

Зона Lead-in может быть стартовой частью либо всего CD или DVD, либо каждой сессии мультисессионного компакт-диска. В CD зона Lead-in содержит оглавление, называемое таблицей TOC (Table of Content – «таблица оглавления»). В частности, для аудиодисков в TOC записывается время начала каждой аудиодорожки, общее время записи. В DVD зона Lead-in содержит информацию, описывающую содержимое и тип диска.

Зона Lead-out – последняя часть CD-ROM или одной из сессий мультисессионного компакт-диска. В DVD она помещается сразу после зоны данных Data zone. Эта зона содержит специальную метку – идентификатор конца записи.

Если записать диск в режиме DAO, то есть весь диск за раз, то на нем будет единственная входная зона Lead-in, единственная выходная зона Lead-out и единственная зона данных Data zone. Если же записать один и тот же диск за несколько раз – в режимах TAO или SAO, то на диске будет создано несколько зон Lead-in и Lead-out, то есть такой диск станет мультисессионным.

Таким образом, выбирая в программе режим записи за множество сессий, можно многократно дописывать на диск порции информации. Если же выбрать режим однократной записи, то диск будет финализирован и на него больше не удастся ничего записать. В процессе знакомства с программой Nero будет описано, как выбирать режим записи при создании собственных дисков.

1.2. Форматы дисков

Итак, вы узнали, что оптические CD/DVD содержат информацию в виде записей, имеющих определенную структуру, или, как иногда говорят, формат . В зоны данных дисков может записываться самая разнообразная информация. Для большинства пользователей компьютеров наибольший интерес представляют аудиодиски с музыкой, диски с какими-то данными и видеодиски с фильмами. Вся полезная информация, хранимая на дисках, записывается на них в определенном формате, чтобы устройства воспроизведения (проигрыватели дисков) могли правильно прочитать и воспроизвести информацию, например показать вам фильм на DVD.

Внимание!

Подчеркнем, что существуют форматы дисков и форматы данных на дисках, хотя подчас эти термины путают. Следует четко отделить одно от другого: формат диска, например DVD-ROM, – это формат самого диска, его структуры, определяемой технологией его изготовления. А формат DVD-Video – это формат данных на диске. Например, DVD-Video можно изготовить на заводе путем штамповки DVDROM или записать на домашнем компьютере, используя заготовки DVD-R, DVDRW и другие с помощью пишущего привода CD/DVD. При этом на диск DVD-R записываются данные в формате DVD-Video.

Форматов записи данных на CD/DVD существует великое множество. Сейчас я вкратце опишу форматы, с которыми вам придется чаще всего сталкиваться при создании собственных компакт-дисков или DVD.

Все компакт-диски ведут свое происхождение от музыкального диска формата Audio CD, который определяет структуру записей цифровых музыкальных дисков. Компакт-диски, записанные в этом формате, будут читаться на бытовых проигрывателях, поэтому при записи музыкальных дисков следует выбирать формат Audio CD. С появлением музыкальных MP3-дисков популярность Audio CD несколько снизилась, но они все еще широко представлены в продаже. Основные характеристики формата Audio CD таковы.

Звук записывается в формате стерео с частотой до 44 КГц, что полностью покрывает весь диапазон частот, слышимых человеком.

На Audio CD можно записать не более 99 звуковых дорожек. Это следует учитывать при записи на диск Audio CD музыкальных файлов из различных источников.

Записывать диски Audio CD лучше в режиме DAO, что абсолютно исключает вероятность появления неприятных щелчков в паузах между записями, характерных при записи в режиме TAO. Переписать уже готовый компакт-диск Audio CD простым копированием в Проводнике Windows не получится. Для этого программа Nero предоставляет специальные инструменты, о которых будет рассказано в этой книге.

Дальнейшим развитием формата Audio CD стал SACD – Super Audio CD. По качеству воспроизведения эти диски выше стандартных компакт-дисков. Обычные проигрыватели компакт-дисков в состоянии воспроизводить гибридные диски Super Audio CD, которые имеют два слоя – один выполнен в обычном формате Audio CD, другой – в формате Super Audio CD.

Для DVD также имеется формат Audio DVD. Качество звука в нем может быть выше, чем у дисков Audio CD, но даже эксперты часто не в состоянии отличить по качеству Audio DVD от Super Audio CD. И тот и другой форматы не пользуются широкой популярностью. Хотя диски в формате Audio DVD выходят, но далеко не столь крупными тиражами, как обычные Audio CD.

CD Extra и Mixed-mode

CD Extra (или Enhanced CD – компакт-диск расширенной архитектуры) представляет собой диск с двумя сессиями записи. Первая сессия содержит звуковые данные, например музыкальные, а вторая сессия – произвольные данные. Обычные бытовые проигрыватели, поддерживающие формат Audio CD, могут прочитать на CD Extra только первую сессию со звуковыми данными.

Mixed-mode CD – диск смешанного формата, на котором могут храниться как аудиозаписи, так и произвольные компьютерные данные. При этом первой на диске располагается запись с компьютерными данными, а вторая и последующие записи содержат аудиоданные. Поэтому бытовые проигрыватели не могут читать такие диски.

Первым форматом хранения видеоданных на компакт-дисках был Video CD (VSD). Такой диск хранит видеоданные в сжатом виде, определяемом специальным форматом MPEG-1, и допускает воспроизведение видео с разрешением 352 x 240 для системы NTSC и 352 x 280 для PAL/SECAM. Качество воспроизведения видео у таких дисков не идет ни в какое сравнение с DVD-Video, и на сегодняшний день диски формата Video CD устарели. Video CD может читаться на проигрывателе CD-Interactive (CD-I) и на всех современных компьютерных приводах.

Более высоким качеством воспроизведения видео – нечто среднее между Video CVD и DVD-Video – обладают диски формата Super Video CD (SVCD). Хотя диски этого формата мало распространены, программа Nero позволяет их создавать.

Формат miniDVD позволяет записать на компакт-диск файлы в формате DVDVideo. Малая емкость компакт-диска позволяет поместить на него видео длительностью проигрывания не более 15–20 минут.

Наиболее распространенным форматом хранения видео является DVD-Video. Диски этого формата могут читаться на всех бытовых проигрывателях DVD. Такие диски могут хранить некоторое количество голливудских блокбастеров и содержать меню, звуковые дорожки на нескольких языках, субтитры, несколько точек съемки под разными углами.

Довольно интересны видеодиски MPEG-4, формат которых пока не признан как официальный формат дисков. Видеофильм в формате MPEG-4 представлен единственным файлом, часто с расширением AVI, который можно записать на любой перезаписываемый диск или отштамповать в формате CD-ROM и далее использовать в качестве носителя видеоданных для проигрывания на компьютере.

Официально диски MPEG-4 выпускаются для просмотра именно на компьютере. Впрочем, можно сказать, что и по телевизору, так как в настоящее время мало найдется видеокарт, не имеющих видеовыхода на телевизор. Таким образом, запускаете фильм на компьютере, а смотрите его на телевизоре.

Диски данных Data CD/DVD

Формат Data CD/DVD предназначен для хранения произвольной информации, то есть для записи произвольных файлов. В качестве этих файлов могут использоваться аудиозаписи, видео, архивные данные. Как правило, диски этого формата используются для работы на компьютере, однако некоторые DVD-проигрыватели могут читать и воспроизводить информацию на дисках, например проигрывать фильмы или музыку, отображать фотогалереи. Чтобы приводы компакт-дисков и DVD могли прочитать файлы на диске данных, в оглавление диска записывается таблица, содержащая адреса всех файлов. С помощью этой таблицы привод находит на дорожке диска начало файла и считывает нужную информацию. Рассмотрим эту технологию подробнее.

1.3. Файловые системы CD и DVD

Чтобы проигрыватель дисков или компьютерный привод мог правильно читать информацию на CD/DVD большинства форматов, на дисках создается файловая система, подобная создаваемой на жестких дисках компьютера. Файловая система представляет собой определенную информацию, добавляемую на диск, с помощью которой формируется структура папок и файлов на диске. Файловая система также хранит вспомогательные данные об информации, расположенной на диске. Все эти данные файловая система предоставляет считывающему устройству, чтобы оно могло получить доступ к файлам на диске. В том или ином виде файловая система присутствует практически на любом компакт-диске или DVD, за исключением Audio CD.

Файловые системы бывают различных типов. Вкратце рассмотрим некоторые из них.

Для CD-ROM стандартной файловой системой является ISO 9660 с различными модификациями. Для других форматов CD файловая система ISO 9660 имеет различные модификации. Не вдаваясь в подробности, хотелось бы только отметить, что файловая система ISO 9660 вначале подразумевала следующие ограничения для папок и файлов:

В имени файла могут употребляться только заглавные буквы, цифры и символ подчеркивания;

Длина имени файла не может быть больше восьми символов, длина расширения – не более трех символов;

Глубина вложения папок, включая корневой каталог, – не более восьми;

У названия папки не может быть расширения.

Таким образом, файловая система ISO 9660 изначально была полностью совместима с операционной системой MS-DOS. В дальнейшем было разрешено увеличить количество символов в имени файла до 32 и более. Поэтому при записи дисков в настоящее время у вас не возникнет проблем с файлами, у которых имена состоят более чем из восьми символов, что часто бывает в операционной системе Windows.

Альтернативной ISO 9660 файловой системой, применяемой для дисков данных, является Joliet, разработанная Microsoft, чтобы обеспечить поддержку длинных имен файлов и кодировку символов Unicode, что важно для международного использования технологий CD/DVD. Файловая система Joliet допускает имена файлов до 64 символов, глубина вложения папок ограничена восемью, а общая длина полного путевого имени не должна превышать 255 символов, включая пробелы.

Для всех DVD используется файловая система UDF (Universal Disk Format – универсальный формат дисков). В соответствии с UDF на самом верхнем уровне иерархии диск представляет собой том, содержащий следующие части:

Видеозону в папке VIDEO_TS , в которой расположены видеоданные;

Аудиозону в папке AUDIO_TS , в которой расположены аудиоданные;

Зону данных, занимающую всю остальную часть диска.

Видеофайлы должны располагаться в папке VIDEO_TS и иметь формат VOB (Video Object – видеообъект). Их размер не может быть более 1 Гбайт, и они должны быть записаны в виде непрерывной последовательности. Имя файлов должно состоять не более чем из восьми символов, расширение – из трех символов. Файлы формата VOB могут включать в себя не только видео– и аудиоданные, но и вспомогательные изображения, а также данные для навигации по записанному видеофильму, позволяющие перемещаться по меню DVDи фрагментам видеофильма.

Файлы, не отвечающие требованиям UDF, не будут считываться бытовым проигрывателем DVD, то есть вы не сможете просмотреть DVD-фильм на бытовом проигрывателе, если он записан на диск с отступлениями от указанных выше правил. Аудиофайлы должны находиться в папке AUDIO_TS . Зона данных может содержать любые папки, хранящие записанную на диск информацию. Максимальная длина имени файлов данных – не более 255 символов.

Средства записи дисков пакета Nero 8 Premium позволяют выбирать файловую систему на записываемом CD/DVD, предлагая при выполнении отдельных операций оптимальный вариант. Как правило, выбранная по умолчанию файловая система оптимальна для решения большинства задач, но в некоторых случаях приходится устанавливать ее вручную.

1.4. Устройства чтения/записи CD и DVD

В настоящее время существуют устройства, которые могут только читать CD и DVD, но не могут их записывать, и устройства, которые могут и читать, и записывать диски. Первый тип устройств называется приводами CD-ROM или DVD-ROM. Они сравнительно дешевы, но им на смену идут устройства второго типа, которые называются пишущими приводами CD и DVD и уже сопоставимы по цене с приводами CD-ROM и DVD-ROM.

В заводских условиях для изготовления компакт-дисков используется специальное оборудование, штампующее диски формата CD-ROM и DVD-ROM. Но в данном случае интерес представляют бытовые устройства записи CD и DVD, в просторечии называемые «драйвами» (от англ. drive – «накопитель»), «приводами», «резаками», «писаками», «писалками». В этой книге они будут называться приводами. Они реализованы в виде компьютерных периферийных устройств, как внешних, так и встроенных в системный блок.

Наиболее распространены в настоящее время приводы CD-RW и DVD-RW. При этом привод CD-RW может записывать CD-RW и CD-R. Привод DVDRW обычно может записывать следующие форматы: CD-RW, CD-R, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW/-RW. Реже поддерживается запись DVD-RAM, хотя это наиболее распространенный формат в бытовых, не компьютерных устройствах. Существуют также комбинированные приводы, с маркировкой combo – так их обычно помечают в прайс-листах и ценниках магазинов. Они могут читать DVD и записывать CD-R/-RW.

В целом тенденция такова, что не только CD-, но и DVD-записывающие устройства медленно, но неуклонно уходят в прошлое. На смену им идут приводы Blu-ray с объемом записи до 25–50 Гбайт, HD DVD с объемом записи 50 Гбайт. В обоих приводах для записи используется лазер, генерирующий свет синего спектра, что дает возможность выполнять более плотную запись.

Скоростные характеристики CD– и DVD-приводов

Чем быстрее вращается диск в приводе, тем быстрее с него можно считывать данные, конечно, с учетом некоторых других факторов. Если на диске нет никаких дефектов, он будет читаться на максимальной скорости, поддерживаемой приводом.

При записи диска влияние скорости вращения на быстродействие не так просто. С одной стороны, определенную скорость записи поддерживает сама заготовка диска. На более высокой скорости записать диск нельзя, поэтому поддерживающий высокую скорость записи привод не сможет записывать диски быстрее, чем это позволяет заготовка. По этой причине скорость записи на одном и том же приводе будет различной для записываемых и перезаписываемых CD и DVD. Обычно перезаписываемые диски записываются на более медленной скорости, чем записываемые. Таким образом, скоростей всего две:

Скорость чтения данных с диска – зависит от привода;

Скорость записи данных на диск – зависит как от привода, так и от самого диска.

Рассмотрим эти характеристики по отдельности.

Скорость приводов

Часто на передней панели привода компакт-дисков можно встретить надпись вроде 52х – это означает, что максимальная скорость чтения компакт-дисков равна 52. Под этим, в свою очередь, подразумевается, что скорость вращения диска и, как следствие, скорость считывания данных с диска равна 52 единицам. Что же это за единицы?

За однократную скорость компакт-диска, обозначаемую как 1х, принята скорость считывания данных 150 Кбайт/с. Таким образом, десятискоростной привод должен считывать данные со скоростью 1500 Кбайт/с, а 50-скоростной – практически 15 Мбайт/с – чего на практике обычно не бывает.

Для DVD однократная скорость 1х совсем не то же самое, что для компакт-дисков, и равна 1380 Кбайт/с, а для приходящего на смену нового формата Blu-ray скорость 1х равна 300 Кбайт/с.

Внимание!

В погоне за скоростью производители порой забывают о надежности, и тогда диск, раскрутившийся до запредельной скорости, разлетается в приводе на мелкие кусочки. Привод в этом случае тоже, скорее всего, будет испорчен.

Иногда встречаются и 54-скоростные приводы. Но следует учесть, что высокие скорости – это также и повышенный шум, особенно когда производитель не позаботился о надлежащей звукоизоляции. Для этой проблемы есть свое решение – принудительное снижение скорости вращения диска. Для этого нужно, чтобы:

Сам привод поддерживал снижение скорости;

Была программа, позволяющая устанавливать желаемую скорость.

С первым не все так гладко, как хотелось бы. Отдельные приводы содержат чуть ли не полный спектр скоростей от первой до последней, у других – только максимум. Исходя из практики, можно порекомендовать приводы от фирмы ASUSTek (на панели привода чаще написано ASUS), которые поддерживают широчайший диапазон скоростей – от 4х до максимума с шагом в две скорости. Кроме того, хороши приводы от фирмы NEC с шагом в четыре скорости. А вот некоторые модели приводов поддерживают только максимальную скорость и работают очень шумно. Учитывайте эту особенность при выборе нового привода.

Скорость дисков

Часто диски маркируются величинами скоростей записи, которые они поддерживают. Например, на диске написано 2–10х – это значит, что на диск можно записать информацию с максимальной скоростью 10х, а минимальной – 2х. Казалось бы, в чем проблема? Однако она есть. Некоторые компакт-диски имеют относительно высокую скорость перезаписи. Некоторые не такие уж старые приводы CD-RW не могут перезаписывать диски на высоких скоростях. Если это так, то диск останется лежать у вас мертвым грузом «до лучших времен», пока вы не купите новый привод, который поддерживает высокие скорости. Внимательно выбирайте диски для записи, соотносите их с возможностями вашего привода. Программа Nero 8 включает в себя утилиту снижения скорости дисков, и работа с ней еще будет описана в данной книге.

Итак, в этой главе вы познакомились с основами технологий оптических дисков и теперь, вооружившись знаниями, можете приступить к освоению самой программы Nero. По своей мощности и эффективности она не знает себе равных, но и требования, которые она предъявляет к своим пользователям, также достаточно серьезны. Однако мы к этому готовы – множество настроек, предоставляемых программой для эффективного выполнения операций с CD/DVD, не станут препятствием. Тем более что новейшая версия программы Nero 8 Premium Reloaded снабжена так называемой интеллектуальной панелью для управления работой с многочисленными программами пакета Nero 8. Она значительно облегчает выполнение многочисленных операций работы с дисками, позволяя буквально за пару щелчков кнопкой мыши создавать диски профессионального качества. К ее изучению мы и приступим в следующей главе.

Назначения

Накопители на компакт-дисках CD-ROM, CD-R и CD-RW относятся к оптическим накопителям информации, чтение которой и запись (только для накопителей CD-R и CD-RW) производятся лучом лазера.

Накопитель на CD-ROM предназначен для хранения и чтения информации. Аббревиатура CD-ROM (CompactDiskRead-OnlyMemory) означает “компакт диск только для чтения”. Информация на диске представляется в виде последовательности углублений и выступов, расположенных на спиральной дорожке, выходящей из области вблизи оси диска. Углубления и выступы наносятся промышленным способом путем штамповки заготовок дисков. Выступ означает значение двоичной цифры “1”, углубление - “0”. На CD-ROM размещается 780 Мбайт информации. Скорость считывания информации первых CD-ROM равнялась 150 Кб/с. Скорость считывания последующих моделей накопителей стала обозначаться и расчитываться как хN, где N – множитель, на который следует умножить первоначальную скорость, чтобы получить искомую. Таким образом запись на накопителе “х52” означает скорость чтения в 52 раза большую, чем скорость считывания первого CD-ROM.

Конструкция

Основой устройства является жесткий алюминиевый или стальной каркас. Как и в накопителях других типов, каркас является той деталью конструкции, к которой крепятся все остальные узлы, как механические, так и электронные. К ним относятся, в частности, лицевая панель, фальшпанель, регулятор громкости и кнопка извлечения диска, придающие устройству функционально законченный и привлекательный внешний вид. Приемные устройства для носителей могут быть разных типов, и рассчитаны либо на установку компакт-дисков в специальных контейнерах (caddy), либо представлять собой выдвижные лотки, поэтому лицевые панели и фальшпанели, а также и способы их крепления могут быть разными.

Несмотря на то, что в дисководах с возможностью записи (CD-R) и многократной перезаписи {СО-В\Л/5,устанавливаются другие лазерные излучатели й электронные узлы, их конструкция; в принципе, такая же, как и у обычных дисководов CD-ROM.

Основные элементы конструкции механизма привода.Выдвигающийся лоток предназначен для установки диска. После того как лоток задвигается внутрь привода, специальный фиксатор (на фотографии он белого цвета) приподнимает диск над лотком, а шпиндельный мотор, расположенный под зажимом, раскручивает диск до заданной скорости. Наиболее ответственной деталью дисководов CD-ROM является оптическая головка, в состав которой входит алюмоарсенидгаллиевый (GaAlAs) лазерный диодный излучатель (длина волны 780 нм, мощность излучения около 0,6 мВт), фотодатчик, оптическая система автоматической фокусировки луча и механизм точного слежения за дорожкой. Оптическая головка перемещается по двум направляющим; лазерный луч попадает на поверхность диска через прорезь в лотке. Узел, состоящий из оптической головки и направляющих, иногда называют салазками (sled).

В дисководах CD-ROM, CD-R и CD-RW используются лазерные излучатели с различными характеристиками (к ним относятся мощность и рабочая длина волны). Но внешне они практически не отличаются друг от друга

Салазки должны отслеживать положение витков спиральной информационной дорожки на поверхности диска. В отличие от дисководов гибких дисков, в которых магнитные головки записи/воспроизведения можно с достаточной точностью «наводить» на дорожки с помощью обычного шагового двигателя, в подавляющем большинстве дисководов компакт-дисков для этого используются линейные электродвигатели с подвижной катушкой, подобные тем, что используются для перемещения головок в накопителях на жестких дисках. Дело в том, что положения концентрических дорожек на дискетах строго фиксированы, что хорошо согласуется с принципом работы шагового двигателя: его роторможет занимать лишь несколько дискретных положений. Кроме того, сами дорожки достаточно широкие, что исключает необходимость точной подстройки положения головок. Радиус же спирали узкой информационной дорожки CD изменяется непрерывно, поэтому положение головки необходимо постоянно корректировать. Осуществляется это за счет изменения управляющего тока в подвижной катушке линейного двигателя. Тем не менее, в некоторых дисководах компакт-дисков все же используются шаговые электродвигатели с чрезвычайно малым шагом вращения ротора. Электронные узлы, обеспечивающие перемещение салазок в нужном направлении, смонтированы на основной печатной плате дисковода. За счет перемещения салазок осуществляется лишь грубое наведение оптической головки на дорожку. Точное слежение за ней и коррекция быстрых отклонений в ту или иную сторону (возникающих из-за неидеальности носителей) осуществляется оптическим устройством самой головки. Масса салазок слишком велика для того, чтобы они были в состоянии реагировать на такие отклонения.

Электронные узлы CD-ДИСКОВОДОВ

Электронная начинка дисковода обычно расположена в нижней части привода и закрыта алюминиевым экраном.Ее основные задачи - управление механикой дисковода, обработка звуковых данных для вывода сигнала на гнездо наушников и реализация интерфейса с компьютером. В настоящее время подавляющее большинство дисководов используют интерфейсы ATAPI IDE или SCSI.

Блок-схема типичного дисковода CD-ROM. Ее условно можно разделить на две части - подсистему контроллера и подсистему управления дисководом. Подсистема контроллера осуществляет взаимодействие с интерфейсом периферийных устройств системы, а именно - с контроллером накопителей. Большинство наиболее сложных электронных узлов дисковода имеет отношение к этой подсистеме.

Подсистема управления дисководом вырабатывает команды для его механической части (обеспечивающие прием и извлечение компакт-диска, регулировку частоты его вращения, перемещение салазок и т.п.), а также осуществляет декодирование данных (из

EFM в обычный двоичный формат) и коррекцию ошибок. Аналоговые сигналы с выхода фотодатчика преобразуются сначала в EFM-сигналы, а затем в поток двоичных данных и кодов CIRC (Cross-InterleavedReed-SolomonCode - перекрывающиеся коды Рида-Соломона). Все операции по фокусировке лазерного луча, слежению за дорожкой, управлению приводом салазок (с использованием обратной связи), шпиндельным двигателем и механизмом приема и извлечения диска осуществляются схемой управления дисководом и процессором сервопривода.

CD-ROM - самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.

CD-RW - такой же, как и предыдущий, но способен записывать только на CD-R/RW-диски.

Для решения широкого круга задач информатизации используются следующие оптические накопители информации:

CD - ROM ( Compact Disk Read - Only Memory ) - запоминающие устройства только для считывания с них информации;

CD - WORM ( Write Once Read Many ) - запоминающие устройства для считывания и однократной записи информации;

CD - R ( CD - Recordable ) - запоминающие устройства для считывания и многократной записи информации;

МО - магнитооптические накопители, на которые возможна многократная запись.

Принцип действия всех оптических накопителей информации основан на лазерной технологии. Луч лазера используется как для записи на носитель информации, так и для считывания ранее записанных данных, и является, по сути, дела своеобразным носителем информации.

1. Приводы CD - ROM

CD - ROM - компакт-диск (CD ), предназначенный для хранения в цифровом виде предварительно записанной на него информации и считывания ее с помощью специального устройства, называемого CD - ROM - driver , - дисковода для чтения компакт-дисков.

К числу задач, для решения которых предназначается устройство CD - ROM , можно отнести: установку и обновление программного обеспечения; поиск информации в базах данных; запуск и работу с игровыми и образовательными программами; просмотр видеофильмов; прослушивание музыкальных CD .

История создания CD - ROM начинается с 1980 г., когда фирмы Sony и Philips объединили свои усилия по созданию технологии записи и производства компакт-дисков с использованием лазеров. Начиная с 1994 г., дисководы CD - ROM становятся неотъемлемой частью стандартной конфигурации ПК. Носителем информации на CD -диске является рельефная подложка, на которую нанесен тонкий слой отражающего свет материала, как правило, алюминия. Запись информации на компакт-диск представляет собой процесс формирования рельефа на подложке путем «прожигания» миниатюрных штрихов-питов лазерным лучом. Считывание информации производится за счет регистрации луча лазера, отраженного от рельефа подложки. Отражающий участок поверхности диска дает сигнал «нуль», а сигнал от штриха - «единицу».

Хранение данных на CD -дисках, как и на магнитных дисках, организуется в двоичной форме.

По сравнению с винчестерами CD значительно надежнее в транспортировке. Объем данных, располагаемых на CD , достигает 700 - 800 Мбайт, причем при соблюдении правил эксплуатации CD практически не изнашивается.

Рис. 3.7 . Геометрические характеристики компакт-диска (а) и его поперечное сечение (б)

Процесс изготовления CD -дисков включает несколько этапов. На первом этапе создается информационный файл для последующей записи на носитель. На втором этапе с помощью лазерного луча производится запись информации на носитель, в качестве которого используется стеклопластиковый диск с покрытием из фоторезистивного материала. Информация записывается в виде последовательности расположенных по спирали углублений (штрихов), как показано на рис. 3.7. Глубина каждого штриха-пита ( pit ) равна 0,12 мкм, ширина (в направлении, перпендикулярном плоскости рисунка) - 0,8 - 3,0 мкм. Они расположены вдоль спиральной дорожки, расстояние между соседними витками которой составляет 1,6 мкм, что соответствует плотности 16000 витков/дюйм (625 витков/мм). Длина штрихов вдоль дорожки записи колеблется от 0,83 до 3,1 мкм.

На следующем этапе производятся проявление фоторезистивного слоя и металлизация диска. Изготовленный по такой технологии диск называется мастер-диском. Для тиражирования компакт-дисков с мастер-диска методом гальванопластики снимается несколько рабочих копий. Рабочие копии покрываются более прочным металлическим слоем (например, никелем), чем мастер-диск, и могут использоваться в качестве матриц для тиражирования CD -дисков до 10 тыс. шт. с каждой матрицы. Тиражирование осуществляется методом горячей штамповки, после которой информационную сторону основы диска, выполненную из поликарбоната, подвергают вакуумной металлизации слоем алюминия и диск покрывают слоем лака. Диски, выполненные методом горячей штамповки, в соответствии с паспортными данными обеспечивают до 10 000 циклов безошибочного считывания данных. Толщина CD -диска 1,2 мм, диаметр - 120 мм.

Привод CD - ROM содержит следующие основные функциональные узлы:

загрузочное устройство;

оптико-механический блок;

системы управления приводом и автоматического регулирования;

универсальный декодер и интерфейсный блок.

На рис. 3.8 дана конструкция оптико-механического блока привода CD - ROM , который работает следующим образом. Электромеханический привод приводит во вращение диск, помещенный в загрузочное устройство. Оптико-механический блок обеспечивает перемещение оптико-механической головки считывания по радиусу диска и считывание информации

.
.

Рис. 3.8. Конструкция оптико-механического блока привода CD - ROM

Полупроводниковый лазер генерирует маломощный инфракрасный луч (типовая длина волны 780 нм, мощность излучения 0,2 - 5,0 мВт), который попадает на разделительную призму, отражается от зеркала и фокусируется линзой на поверхности диска. Серводвигатель по командам, поступающим от встроенного микропроцессора, перемещает подвижную каретку с отражающим зеркалом к нужной дорожке на компакт-диске. Отраженный от диска луч фокусируется линзой, расположенной под диском, отражается от зеркала и попадает на разделительную призму, которая направляет луч на вторую фокусирующую линзу. Далее луч попадает на фотодатчик, преобразующий световую энергию в электрические импульсы. Сигналы с фотодатчика поступают на универсальный декодер.

Системы автоматического слежения за поверхностью диска и дорожки записи данных обеспечивают высокую точность считывания информации. Сигнал с фотодатчика в виде последовательности импульсов поступает в усилитель системы автоматического регулирования, где выделяются сигналы ошибок слежения. Эти сигналы поступают в системы автоматического регулирования: фокуса, радиальной подачи, мощности излучения лазера, линейной скорости вращения диска.

Универсальный декодер представляет собой процессор для обработки сигналов, считанных с CD . В его состав входят два декодера, оперативное запоминающее устройство и контроллер управления декодером. Применение двойного декодирования дает возможность восстановить потерянную информацию объемом до 500 байт. Оперативное запоминающее устройство выполняет функцию буферной памяти, а контроллер управляет режимами исправления ошибок.

Интерфейсный блок состоит из преобразователя цифровых данных в аналоговые сигналы, фильтра нижних частот и интерфейса для связи с компьютером. При воспроизведении аудиоинформации ЦАП преобразует закодированную информацию в аналоговый сигнал, который поступает на усилитель с активным фильтром низких частот и далее на звуковую карту, которая связана с наушниками или акустическими колонками.

Ниже приводятся эксплуатационные характеристики, которые необходимо учитывать при выборе CD - ROM применительно к конкретным задачам.

Скорость передачи данных ( Data Transfer Rate - DTR ) - максимальная скорость, с которой данные пересылаются от носителя информации в оперативную память компьютера. Это наиболее важная характеристика привода CD - ROM , которая практически всегда упоминается вместе с названием модели. Непосредственно со скоростью передачи данных связана скорость вращения диска. Первые приводы CD - ROM передавали данные со скоростью 150 Кбайт/с, как и проигрыватели аудиокомпакт-дисков. Скорость передачи данных следующих поколений устройств, как правило, кратна этому числу (150 Кбайт/с). Такие приводы получили название накопителей с двух-, трех-, четырехкратной скоростью и т.д. Например, 60-скоростной привод CD - ROM обеспечивает считывание информации со скоростью 9000 Кбайт/с.

Высокая скорость передачи данных привода CD - ROM необходима прежде всего для синхронизации изображения и звука. При недостаточной скорости передачи возможны пропуск кадров видеоизображения и искажение звука.

Однако дальнейшее, свыше 72-кратности, повышение скорости считывания приводов CD - ROM нецелесообразно, поскольку при дальнейшем повышении скорости вращения CD не обеспечивается требуемый уровень качества считывания. И, кроме того, появилась более перспективная технология - DVD .

Качество считывания характеризуется коэффициентом ошибок ( Eror Rate ) и представляет собой вероятность получения искаженного информационного бита при его считывании. Данный параметр отражает способность устройства CD - ROM корректировать ошибки чтения/записи. Паспортные значения этого коэффициента - 10 -10 -10 -12 . Когда считываются данные с загрязненного или поцарапанного участка диска, регистрируются группы ошибочных битов. Если ошибку не удается устранить с помощью помехоустойчивого кода (применяемого при чтении/записи), скорость считывания данных понижается и происходит многократный повтор чтения.

Среднее время доступа ( Access Time - AT ) - это время (в миллисекундах), которое требуется приводу, чтобы найти на носителе нужные данные. Очевидно, что при работе на внутренних участках диска время доступа будет меньше, чем при считывании информации с внешних участков. Поэтому в паспорте накопителя приводится среднее время доступа, определяемое как среднее значение при выполнении нескольких считываний данных с различных участков диска. По мере совершенствования приводов CD - ROM среднее время доступа уменьшается, но тем не менее этот параметр значительно отличается от аналогичного для накопителей на жестких дисках (100 - 200 мс для CD - ROM и 7 - 9 мс для жестких дисков). Это объясняется принципиальными различиями конструкций: в накопителях на жестких дисках используется несколько магнитных головок и диапазон их механического перемещения меньше, чем диапазон перемещения оптической головки привода CD - ROM .

Объем буферной памяти - это объем оперативного запоминающего устройства привода CD - ROM , используемого для увеличения скорости доступа к данным, записанным на носителе. Буферная память (кэш-память) представляет собой устанавливаемые на плате накопителя микросхемы памяти для хранения считанных данных. Благодаря буферной памяти, данные, размещенные в различных областях диска, могут передаваться в компьютер с постоянной скоростью. Объем буферной памяти отдельных моделей привода CD - ROM - 512 Кбайт.

Средняя наработка на отказ - среднее время в часах, характеризующее безотказность работы привода CD - ROM . Средняя наработка на отказ различных моделей приводов CD - ROM 50-125 тыс. ч, или 6 - 14,5 лет круглосуточной работы, что значительно превышает срок морального старения накопителя.

В процессе развития накопителей на оптических дисках разработан целый ряд основных форматов записи информации на CD .

Формат CD - DA ( Digital Audio ) - цифровой аудио-компакт диск со временем звучания 74 мин.

Формат ISO 9660 - наиболее распространенный стандарт логической организации данных.

Формат High Sierra ( HSG ) предложен в 1995 г. и обеспечивает чтение данных, записанных на диск в формате ISO 9660, с помощью приводов всех типов, что привело к широкому тиражированию программ на CD и способствовало созданию компакт-дисков, ориентированных на различные операционные системы.

Формат Photo - CD разработан в 1990-1992 гг. и предназначен для записи на CD , хранения и воспроизведения статической видеоинформации в виде высококачественных фотоизображений. Диск формата Photo - CD вмещает от 100 до 800 фотоизображений соответствующих разрешений - 2048x3072 и 256x384, а также сохраняет звуковую информацию.

Любой диск CD - ROM , содержащий текст и графические данные, аудио- или видеоинформацию, относится к категории мультимедиа. Мультимедиа CD существуют в различных форматах для различных операционных систем: DOS , Windows , OS /2, UNIX , Macintosh .

Формат CD - I ( Intractive ) разработан для широкого круга пользователей как стандарт мультимедийного диска, содержащего различную текстовую, графическую, аудио- и видеоинформацию. Диск формата CD - I позволяет хранить видеоизображение со звуковым сопровождением (стерео) и длительностью воспроизведения до 20 мин.

Формат CD - DV ( Digital Video ) обеспечивает запись и хранение высококачественного видеоизображения со стереозвуком в течение 74 мин. При хранении обеспечивается сжатие по методу MPEG -1 ( Motion Picture Expert Group ).

Чтение диска возможно с использованием аппаратного или программного декодера стандарта MPEG .

Формат 3D О разработан для игровых приставок.

Приводы CD - ROM могут работать как со стандартным интерфейсом для подключения к разъему IDE (E - IDE ), так и с высокоскоростным интерфейсом SCSI .

Самые популярные дисководы CD - ROM в России - изделия с торговыми марками Panasonic , Craetive , Samsung , Pioneer , Hitachi , Teac , LG .