"Азбука РС"
Compact Disc

технология CD
 
Систематизация дисководов
(вид & интерфейс):
 

  CD/DVD библиотеки
  проекты

технология DVD
· Внутренние / Внешние
· IDЕ / SCSI / IEEE / USB
· LPT / PCMCIA
 

 single disc (mini-диск)
 прошивка

технология FMD
 

 
  Первым Disc-ом была видеопластинка Laservision, которую фирма Philips представила в 1971 году на Берлинской Радио-выставке. Пластинки были двух размеров - 20 см и 30 см. Disc-дисководы имеют USB-, SCSI-, USB-, FireWire-, Parallel-port и IDE-интерфейсы и подключаются непосредственно к магистралям [USB, SCSI - с заданием номера устройства, IDE(АТА) с заданием Master/Slave]. Дисководы IDE работают в стандарте ATAPI (ATA Packet Interface). Для считывания информации применяются два принципа:
    · CAV (Constant Angular Velocity) - постоянная угловая скорость.
    · CLV (Constant Linear Velocity) - постоянная линейная скорость.
  Различают одно- и много-сеансовые (Single & multiple sessions) записи Disc-а.

· Прошивка (микропрограмма) – это софт, который управляет работой декодера и всем прочим, от декодирования секторов CD-ROM, до записи таблицы содержания. Прошивка может храниться как в неизменяемом виде, например, в чипе ПЗУ, или в переписываемом, как в "флэш"-ПЗУ. В первом случае обновление производится путем физической замены чипа. Устройства же с флэш-прошивкой могут обновляться путем скачивания новой прошивки из Internet-а. При обновлении обычно исправляются баги и добавляются дополнительные возможности. Многие прошивки являются необновляемыми. Помните известную мудрость: не ремонтируйте то, что не сломалось!

· Поддержка технологии защиты буфера (BurnProof, JustLink, SuperLink, SafeBurn, etc.) - т.е. защита от ошибок опустошения буфера. При записи диска декодер получает данные из буфера непрерывно и стоит буферу опустошиться - остановится запись => записываемая "болванка" будет непригодна (полностью или частично) к дальнейшему использованию. Опустошение буфера происходит по многим причинам: нехватка ресурсов, снижении скорости источника (при записи с CD-ROM-а), сработавший скринсейвер и т.п. Приводы, оборудованные защитой от опустошения буфера, действуют так: при опустошении буфера лазер выключается, а микроконтроллер запоминает точное местоположение последнего записанного сектора. После наполнения буфера лазер включится, спозиционирует и продолжит запись с того места, где она оборвалась. Буфер имеет объем от 2 до 8Мб.
  От отключения электричества во время записи защиты буфера не спасает!

· Каналы под-кода. Существует восемь каналов подкода (P,Q,R,S,T,U,V,W). Данные размещены единообразно на всем CD и каждый канал может вмещать около 4 Мб. Канал подкода P может управляться рекордерами JVC/Pinnacle. Канал подкода Q содержит полезную информацию пользователя и состоит из трех типов данных подкода Q: информация о положении (размещении), каталожный номер носителя и код ISRC (International Standard Recording Code – Международный стандартный код записи). В ISRC указывается страна происхождения, владелец, год выпуска и серийный номер треков и он может быть различным для каждого трека. Каналы подкода R-W используются для текста и графики в некоторых приложениях.

· Мини-диски (Mini-Disc), или MD - это небольшие (64мм) диски, размещающие около 140Мб данных или 160Мб аудио. Спец.технология сжатия позволяет сжимать аудио с коэффициентом 5:1, что дает возможность записать 74 минуты без слышимого ухудшения качества. Как и CD-рекордеры, существуют MD-рекордеры, подключаемые к компьютеру, а также MD-рекордеры, подключаемые к стерео-системе. Существуют штампованные MD, аналогичные CD по конструкции, и перезаписываемые MD, использующие магнито-оптическую технологию записи. MD-аудио-рекордеры обычно удобнее в эксплуатации, чем автономные рекордеры аудио-CD, поскольку проигрывающий механизм дает возможность более гибкого размещения аудио-данных. Вряд ли технология MD заменит CD-R или DAT, поскольку сжатие идет с большими потерями. На сегодня MD продвигается как замена аналоговых аудио-кассет.

· Приводы (главные производители):
Goldstar ] [ Kodak ] [ LG ] [ Matshita ] [ Mitsumi ] [ HP ] [ Pioneer ] [ Philips ] [ Plextor ] [ Samsung ] [ Sanyo ] [ Sony ] [ Teac ] [ Toshiba ] [ JVC ] [ Ricoh ] [ Yamaha ] [ Wearnes ]
  Подавляющее большинство приводов - внутренние, то есть вставляются внутрь корпуса в 5,25" отсек. Во внешнем исполнении обычно попадаются либо архаичные LPT-шные, либо новые USB-шные рекордеры. Многие из рекордеров - просто OEM-версии устройств других компаний. Но одинаковые "внешне", эти аппараты - разные, т.к. имеют разную прошивку. Любой пишущий дисковод характеризуется тремя основными функциями (т.н. "скоростная формула") - X/Y/Z, где X - скорость записи обычных записываемых (CD-R) дисков, Y - скорость записи перезаписываемых (CD-RW) дисков, а Z - cкорость чтения дисков. Критичны: количество форматов записи (поддерживаемых приводом, в т.ч. DAO (Disk At Once), TAO (Track At Once), Multi-Session и Packet Writing), поддержка приводом режима форсированной записи (Overburn) или запись информации на диск, превышающей документированный объем (OverSizing, OverBurning), поддержка записи в режиме RAW-mode (способность устройства работать с программами копирования защищенных дисков). Для CD-RW еще желателен отдельный блок управления скоростью чтения. Использование SCSI -интерфейса резко облегчает работу процессору, но есть неспособность IDE-винчестера поставить для SCSI CD-RW очередную порцию данных и параллельно осуществлять дополнительную ресурсоемкую задачу. Поэтому SCSI - к SCSI.
  Не существует идеальных рекордеров, просто некоторые лучше. Лидером по функциям является Plextor (ценой, увы тоже).

· CD-RW+DVD-ROM (комбо-дрaйв). Устройство использует общий механизм загрузки, шпиндельный узел и устройство радиального перемещения оптико-механической системы (pickup). Позволяет как записывать CD, так и смотреть фильмы на DVD.


  "... - Моя подставка для кофе сломалась!!!
- Какая подставка?!?!?!?!?!
- Ну на ней еще 50х написано ..."  

    CD (Compact Disk Read Only Memory, компакт-диск, "блин"). Максимальная емкость CD-ROM составляет 680 Мбайт и 180 Мбайт для дисков диаметром 12 и 8 см соответственно. Толщина диска CD-ROM составляет 1,2 мм. Типовой CD состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и механизма загрузки диска. Скорость передачи данных (при стандартной скорости вращения диска) составляет 150 Кб/сек. Для малых n-скоростных CD скорость возрастает пропорционально (8х=1200Кб/сек). При более 10х ограничивают верхний предел скорости на внутренних дорожках. Очень быстрые приводы (например, 72х) в действительности не раскручиваются до таких скоростей, вместо этого используется несколько лазеров для считывания нескольких областей диска одновременно.


  Важная цифра в каждом из CD-форматов - число байтов данных пользователя на сектор - это количество данных, которые Вы можете фактически записывать в каждом секторе - 2048 байтов (2 килобайта). Математический расчет для 74-минутного recordable диска:
    74 min x (60 sec) x (75 sectors) x (2 kbytes) = 660,000 kilobytes = 650 megabytes
Наиболее вероятно пропускная способность диска вычисляется согласно числу байтов, которые были бы сохранены на диске, если это записано в CD-DA (звуковом) формате:
    74 min x (60 sec) x (75 sectors) x (2352 bytes) = 783,216,000 bytes = 764,859 kilobytes = 747 megabytes
Но реально из-за сеанса и накладных расходов файловой системы фактически получится приблизительно на 20Mb меньше данных на диске. Реальный битрейт значительно выше из-за EFM, CIRC, L2 ECC, etc. Битрейт канала составляет 4.3218 МГц. Развиваемые форматы СD:
  • CD-DA (CD-Digital Audio) ..... цифровой звуковой, как правило, музыкальный компакт-диск со временем звучания до 74 мин. Существует три различных режима записи AudioCD-дисков: 1) Disc At Once (DAO, сразу диск); 2) Track At Once (TAO, сразу дорожку); 3) Session At Once (SAO, сразу сессию).
  • SACD (Super Audio Compact Disc) ..... новые диски, могут иметь два слоя, один из которых будет в аудиоформате Красной книги, другой – в похожем на DVD формате, обеспечивающем высокое качество. SACD – альтернатива DVD-audio, созданная фирмой Sony. В сущности они не являются форматом CD. Такие диски могут иметь соответствующий Красной книге слой, считываемый обычными CD проигрывателями, но для реализации их преимуществ необходим специальный проигрыватель.
  • CD-ROM Mode (CD-ROM Mode-1, CD-ROM Mode-2) ..... - это стандартные секторы Желтой книги.
  • CD-ROM XA (расширенная архитектура)..... CD-ROM Extended Architecture Mode-2, CD-ROM Extended Architecture Form 1/2. Расширенный формат компакт-диска с данными, позволяющий объединять звук и изображение для их одновременного (синхронного) воспроизведения. eXtended Architecture - мост между Желтой книгой и CD-i. FORM-1 - 2048 байт данных, с коррекцией ошибок, для данных. FORM-2 - 2324 байт данных, без коррекции ошибок, для аудио/видео.
  • CD-R (CD-Recordable, записываемый СD)..... - компакт-диск с однократной записью (матрицу CD-R называют "болванкой"). Записываемые CD являются носителями WORM (Write Once, Read Multiple – однократной записи, многократного чтения), которые работают так же, как и обычные CD. Можно воспроизводить эти диски на обычном проигрывателе CD, но нельзя записать его повторно. Цифры после названия модели (например "4x2/512K") обозначают скорость считывания и записи аппарата и размер буфера записи. "4x2" означает двухскоростной рекордер, способный читать на четвертой скорости. Дисководы CD-Rewritable способны записывать как диски CD-R, так и CD-RW. Существует два класса аудио CD-R, бытовые и профессиональные.
  • CD-RW (CD-E, стираемые CD) ..... перезаписываемые компакт-диски. Можно стирать диски и повторно использовать их, но диски CD-RW не читаются на многих старых приводах CD-ROM и проигрывателях аудио CD. Цифры обозначаются как и в CD-R, но будет присутствовать третье значение (например "6x4x2/1MB" - это привод, читающий на 6х, пишущий на CD-R на 4x, и пишущий на CD-RW на 2x). ComboDrive.
  • CD-I (CD-Interactive, CD-i/FMW, также известен как Зеленая книга) ..... интерактивный компакт-диск, предназначенный для хранения до 90 минут видеоизображения со звуком.
  • CD-WO ..... однократно записываемые (также известен как Оранжевая книга). Физический формат для записываемых CD.
  • CD-Extra (CD-Plus, также известен как Голубая книга) есть двухсессионный формат диска, разработанный фирмами Philips and Sony. Первая сессия содержит аудио-трэки, а вторая cессия - один дата-трэк. Т.е. диск записан в формате CD-Extra, если он содержит одновременно аудио-сессию и сессию с данными. Аудио-сессия всегда идет первой, таким образом обычные аудио-плееры могут беспроблемно её воспроизводить. CD-ROM читает вторую сессию, которая содержит произвольные данные, обычно дополнительную информацию об исполнителе (фотографии, тексты песен, видео).
  • Video CD (Compact Disc Digital Video, также известен как Белая книга).
  • SVCD (Super Video Compact Disc). Диски используют один из стандартных форматов CD-ROM.
  • Photo CD ..... фото компакт-диск от фирмы Eastman Kodak. Single & multiple sessions. Представлена в сентябре 1990г., продемонстрирована в полном виде - в конце 1992г. Используется для хранения цифровых фотографий. На диске может храниться от 100 до 800 фотоизображений с разрешением от 2048х3072 до 256х384 точек соответственно, а также звуковая информация. Для воспроизведения Photo-CD нужен привод, поддерживающий формат CD-ROM/XA. Фирма Kodak ввела лицензирование услуг Photo CD.
  • CD-Text ..... это "продвинутая" возможность для AudioCD (Красная Книга). CD-Text содержит на диске дополнительную текстовую ифнормацию, например, Заглавие диска, исполнителя и название композиции для каждого трека и т.д. Большое количество CD-ROM и бытовых аудио-плееров не читают CD-text информацию, не все пишущие CD приводы могут писать CD-Text, но практически всё программы записи CD имеют функции для работы с CD-Text.
  • DTS CD (Compact Disc Dolby Theater Surround) ..... - CD те же, что и обычные, но используют кодировку DTS вместо PCM.
  • HDCD (High Definition Compatible Digital) ..... - диски записаны в формате Красной книги, но некоторые биты аудио содержат дополнительную закодированную информацию. Они звучат на обычном CD проигрывателе, но лучше на проигрывателе HDCD.
  • прочие: Audio Karaoke CD, CD+G (CD с графикой), CD-ROM Mixed Mode, CD-R/RW, CD-IFMV, CD-Bridge, DVCD, CD-MO (магнитно-оптические), CD-RFS (дифференциальная файловая система пакетной записи Sony), CD-UDF (промышленная дифференциальная файловая система пакетной записи).
  Диски, на которых сессия с данными размещена в начале (как в некоторых компьютерных играх со звуковыми дорожками в формате AudioCD), не являются CD-Extra!

· поверхность CD-ROM-a: в соответствии со стандартами (ISO 9660 c последующими дополнениями) поверхность разделена на три области:

  1. Входная директория (Lead In) - это область в форме ближайшего к центру диска кольца шириной 4 мм, которая читается первой. Здесь находятся: оглавление (TOC - Table of Contents), адреса всех записей, число заголовков, суммарное время (объем) записи, имя диска (Disc Label) и т.д.
  2. Область данных в форме кольца шириной 33 мм, в которой записана основная информация диска в виде файловой системы;
  3. Выходная директория (Lead Out) c меткой конца диска.


  "... Жизнь - игра, в которой нет setup'а ..."  

CD-болванки (CD-R, болванки, матрицы). В отличии заводских дисков, штампуемых на алюминиевую основу с золотого мастер-диска, однократно записываемые диски покрыты специальным отражающим слоем (золото или серебро) и слоем красителя. Лазер прожигает "дырки" в слое красителя и именно этими "дырками" и выпуклостями (lands & pits) кодируется информация на CD. Мощность лазера большая, чем в обычных CD-дисководах. Различают виды красителей:

  • цианиновый (Cyanine) - первый краситель для CD-R. Цианин придает диску синюю окраску (в комбинации с золотым отражающим слоем она становится зеленоватой).
  • фталоцианиновый (Phtalocyanine) - современная разработка. Фталоцианин практически бесцветен (легкий зеленоватый оттенок), вместе с серебряным отражающим слоем дает зеленовато-желтую окраску диску, а с золотым отражающим слоем - золотистую окраску.
  • MetalAzo (специальный). Разработка Mitsubishi Chemicals, имеет ярко выраженный темно-синий цвет; диски продаются они под маркой Verbatim DataLife Plus и Verbatim Color.
  • UltraGreen (специальный), используется активный слой dye. Разработка компании CIBA. В России используется для производства CD-R Mirex по технологии Plasmon.
  Все красители достаточно надежны и легко считываются на любых дисководах. Долговечность красителя не имеет значения, т.к. болванка поломается, потеряется или поцарапается задолго до начала проблем с красящим слоем (50-70 лет). Кстати, обычные Verbatim Datalife производятся CMC Magnetics на фталоцианиновой основе.
  Болванки бывают двух видов:
  • одноразовой записи (CD-R) - можно записывать, но нельзя стирать. Нельзя "физически", но если в следующей сессии убрать ссылки на некоторые файлы, то они станут не видны (хотя и будут занимать место на диске);
  • многоразовой записи (CD-RW) - можно записывать и стирать до 1000 раз (реально - меньше из-за царапин). Диски CD-RW имеют вместо слоя красителя - Phase-change слой, укрытый сверху и снизу двумя слоями диэлектрика (из-за них слоев все CD-RW имеют металлическо-коричневый цвет оборотной стороны). Вещество в регистрирующем слое (сплав индий-сурьма-теллур-серебро) под действием лазера меняет свое состояние и становится либо амфорным (не пропускает свет, "pit"), либо кристаллическим (пропускает свет, "land"). Лучшие - Hi-Speed.
  У CD-RW есть недостаток - низкая отражающая способность, в разы меньшая, чем у обычных CD-R дисков или "штамповки". За счет этого RW-шки не читаются на большинстве старых CD-ROM-ов и на многих бытовых приводах (музыкальные центры и т.п.). Но перезаписываемые CD-RW-шки удобны для постоянной архивации данных - можно все стереть и перезаписать другой информацией.

· Производители "болванок": brand-фирмы скупают у реальных фирм-производителей готовые матрицы, упаковывают их, маркируют и продают как свои. Т.е. Philips, BASF, Sony, Samsung, Verbatim и т.д. - не настоящие. Кстати Mirex - это Уральский электронный завод. Но некоторые (TDK, Kodak) продают свои матрицы под своей же торговой маркой. "Реальный" производитель ищется по данным в ATIP. В коробках TDK обычно встречаются диски TDK, Taiyo Yuden и Ritek (на шпинделе, т.н. Bulk упаковка), в коробках Kodak - только Kodak. Memorex продает болванки от CMC Magnetics, диски Verbatim Color и Verbatim Datalife PLUS - это Mitsubishi Chemicals, просто Verbatim Datalife - CMC Magnetics, Crystal. Samsung - в исполнении Ritek, диски от Prodisc - в коробках Shuttle, Dysan и FlexData. Philips обычно продает Ritek-овские болванки, а Mirex - MultimediaMasters'n'Machinery и Plasmon. SONY обычно продает болванки в исполнении Taiyo Yuden.
  ATIP (Actual Time In Pregroove) - эта специальная область (дорожка) на диске, которая служит для калибровки лазера при записи. На ней закодирована информация о реальном производителе, регистрирующем слое красителя, реальном объеме диска и допустимых скоростях записи. ATIP считывается с диска специальными утилитами (напр. СDRId). Производители, чьи "болванки" продаются в России:

TDK ] [ Kodak ] [ CMC Magnetics ] [ Taiyo Yuden* ] [ Plasmon ] [ Mitsubishi Chemicals* ] [ Prodisc ] [ Ritek ] [ Crystal ] [ MultiMedia Masters & Machinery ]

  * где "Taiyo Yuden" это "TY", а "MultiMedia Masters & Machinery" - "4M".
  Для начала "записей" советую взять 2-3 качественных (TDK Ultra, Verbatim DataLife Plus для важных дисков) и bulk (шпиндель на 25 шт.) с новыми матрицами Mirex. "Болванки" CD-R(W) выпускаются в пяти видах:

  • CD-коробка - стандартный бокс, обтянутый п/э;
  • "slim-CD"-коробка - тонкий бокс, обтянутый п/э;
  • в бумажных конвертах - для комплекта с журналами, справочниками, книгами, etc. Бывают также в п/э конвертах;
  • bulk-упаковка - "колбаса" CD-R носителей (25 шт., 50 шт., 100 шт.). Т.е. это CD без коробок, на шпинделях;
  • подарочная упаковка - индивидуальный бокс (напр. W-23G, S-57G);
  В РФ под видом Mirex продаются множество китайских noname-подделок. Два нюанса: с 01.12.2002 года завод прекратил выпуск CD-R объемом 650 Мб/74 мин, а с 01.01.2002г. весь Mirex, выходящий в bulk-упаковках, будет сверху дополняться вот такими дисками:

· "Сохранность" дисков: СD-R(W) диски нельзя купать в воде (кислоте, спирте, ацетоне и т.п.); писать на них чем-либо, кроме специального мягкого фломастера на водяной основе (Water-based ink); долго держать под солнечными лучами и царапать. Особенно чреваты повреждения лицевой стороны (там, где обычно бывает полиграфия) и концентрические (круговые) царапины. Легкие радиальные (от центра к внешней стороне) менее опасны и система коррекции ошибок сможет восстановить данные, то концентрическая (как и глубокая радиальная) дает практически 100% гарантию нечитаемости этих данных, а может и всего диска. Будьте осторожны!


  "... Вижy DVD, пpиклеенный к коpпyсy скочем... - Зачем? - Чтобы сам не открывался ..."  

    DVD (Цифровой Универсальный Диск) - это семейство оптических дисков, одинакового с CD размера, но большей емкости хранения (4,7-50 Гбайт), достигнутой за счет увеличения плотности записи. Все разновидности дисков имеют габариты обычного CD диска (диаметр 12 см, толщина 1,2 мм). Название DVD первоначально означало Digital Video Disc. Позднее (из-за расширении функций DVD) аббревиатура стала читаться иначе - Digital Versatile Disk. Начало разработки формата DVD - сентябрь 1995г. В мае 1997г. 10 компаний (Hitachi, JVC, Matsushita, Mitsubishi, Philips, Pioneer, Sony, Thomson, Time Warner, Toshiba) создали DVD-консорциум (ныне — DVD Forum, насчитывающая более 200 членов). Принцип работы DVD: луч лазера вызывает кристаллографические изменения в активном слое оптического диска (а именно, в результате облучения вещество меняет свое состояние с кристаллического на аморфное и наоборот). По конструкции различают четыре типа DVD дисков:

  • DVD-5 (Single-sided, single-layer disc) - это первая версия DVD-диска: односторонний диск с однослойной записью и max емкостью 4,7 Гб. DVD состоит из 0,6 мм пленки, покрытой аллюминием и наклеенной на чистую подложку. Технология напыления та же, что для обычного CD. Алюминиевая пленка имеет толщину 55 нанометров, как и для аудио-CD и CD-ROM;
  • DVD-9 (Single-sided, double-layer disc) - это двух-уровневый односторонний диск с max емкостью 8,5 Гбайт. Создается полупрозрачный слой, который отражает 18-30% лазерного излучения. Это позволяет считывать информацию с верхнего слоя. И в то же время полупрозрачный слой будет пропускать достаточно излучения, чтобы сигнал от нижнего уровня с высокой отражательно способностью тоже читался. Информационные уровни разделяет высоко-однородный клей (толщина клеевой прослойки составляет 40-70 микрон), используемый для соединения двух половин диска. Это расстояние необходимо, чтобы различить сигнал, отраженный от 1-го и 2-го уровней. Оптимальный материал полупрозрачного слоя - золото, но используются кремниевый и серебряный сплавы. Считывание данных с внутреннего или внешнего слоя производится с помощью перефокусировки оптической системы;
       
  • DVD-10 (Double-sided, single-layer disc) - однослойный двухсторонний диск с одним информационным слоем и max емкостью 9,4 Гб (по сути это двойной DVD-5 без чистой подложки). Два диска, покрытых металлическими пленками, соединены вместе. Для считывания информации с 2-х сторон диска используется один лазер;
  • DVD-18 (Double-sided, double-layer disc) - двухсторонний диск с двумя информационными слоями и max емкостью 17 Гб. Структура DVD-18 та же самая, как и у DVD-9.
       
  В настоящее время серийно выпускаются только видеодиски DVD-5 и DVD-10. Значение 1х для DVD-накопителей эквивалентно скорости 8х CD-накопителя. CD и DVD - слишком разные форматы, поэтому нельзя записать DVD на вашем CD рекордере. Однако, можно конвертировать содержимое диска DVD в формат более низкого качества.
  Существующие и развиваемые стандарты (форматы) DVD:
  • DVD-ROM ..... Только для чтения. Digital Versatile Disc Read Only Memory, предназначены для компьютерной техники. Информация заносится на диск единственный раз - при его производстве. Большинство накопителей непригодны для чтения многосеансовых дисков. Устройства DVD-ROM бывают 3-х поколений: первое - использовали режим CLV и считывали с диска со скоростью 1.38 Мб/с (1х DVD), второе - читают DVD со скоростью - 2.8 Мб/с (2х DVD), третье - используют режим контроля вращения (CAV) с максимальной скоростью чтения 5.5 - 8.3 Мб/с (4х-6х DVD).
  • DVD-Video ..... Только для чтения, предназначен для хранения и воспроизведения видео (до 2-х часов в формате сжатия MPEG-2, многоканальное звуковое сопровождение [на 8 языках], выбор экранного формата, титры на 32 языках, экранное меню, до 9 угловых направлений просмотра).
  • DVD-Audio ..... Только для чтения. Есть две версии: просто DVD-Audio - только для звукового содержания и DVD-AudioV - для звука с дополнительной информацией. Поддерживает широкий диапазон качества звука (квантование 16, 20, 24 бит при частоте от 44,1 до 192 кГц).
  • DVD-AR ..... Для многократной перезаписи звука, DVD Audio Recording. Позволит записывать, редактировать и воспроизводить высококачественную запись звука с использованием линейной и сжатой импульсно-кодовых модуляций, а также запись большого объема звука с использованием одного из шести кодеков, сжимающих звук с потерей данных. Помимо звука, DVD-AR дает возможность записывать изображения и текст
  • DVD-RAM ..... Для многократной перезаписи, Digital Versatile Disc Random Access Memory, одобрен DVD-форумом в июле 1997г. Возможность перезаписи до 100.000 раз. Два типа односторонних DVD-RAM - в картридже и без картриджа. Картриджи могут быть двух видов - открываемые и цельные. Первое поколение дисков DVD-RAM вмещало 2.6 ГБ на сторону, второго - 4,7Гб на стороне (9,4Гб для двусторонней). DVD-RAM-приводы читают диски DVD-ROM и могут быть прочитаны только приводами DVD-ROM третьего поколения (выпуск от середины 1999г.).
  • DVD+RW ..... Для многократной перезаписи, Digital Versatile Disc ReWritable. Не поддержан DVD-форумом, только разработчики (Hewlett-Packard, Mitsubishi Chemical, Philips, Ricoh, Sony, Yamaha). Для записи как потокового видео или звука, так и компьютерных данных. Диски могут быть перезаписаны около 1000 раз. DVD+RW полностью совместимы с оборудованием, работающим в форматах DVD-Video и могут быть воспроизведены как на выпущенной ранее бытовой аппаратуре DVD, так и прочитаться обычными DVD-Video плеерами. На базе DVD+RW создан формат записи потокового видео - DVD+RW Video Format.
  • DVD-RW (DVD-R/W, DVD-ER) ..... Для многократной перезаписи, Digital Versatile Disc ReRecordable. Вмещают 4,7 ГБ на одну сторону, выпускаются в односторонней и двусторонней модификациях. Могут быть перезаписаны до 1000 раз и прочитаны на приводах DVD-ROM первого поколения.
  • DVD-R(G) ..... Для одноразовой записи, Digital Versatile Disc Recordable. DVD-R for General отличается от DVD-R(A) другой длиной волны лазера при записи информации. Диски этого формата защищены от возможности побитового копирования на них информации с других дисков. Формат поддерживается в устройствах массового хранения (например, в DVD-библиотеках).
  • DVD-R(A) ..... Для одноразовой записи, Digital Versatile Disc Recordable. DVD-R for Authoring используется в профессиональных приложениях. В частности, поддержка специального формата (Cutting Master Format) позволяет применять эти диски для записи исходной реплики информации (пре-мастеринг).
  • DVD-VR ..... Для видеозаписи. Основана на DVD-RAM. Формат позволяет записать в реальном времени до 2 часов высококачественного видео в формате MPEG-2 на односторонний диск. Старое название - формат MMVF (MultiMedia Video File) компании NEC.
  • HD-DVD (1) ..... Для многократной перезаписи, High-Definition DVD. Поддерживается Toshiba и NEC, формат представлен в августе 2002г. Разработан для новых оптических дисков, емкостью дисков - от 15 до 17Гб. См. "голубой лазер".
  • HD-DVD (2) ..... Для многократной перезаписи, High-Definition DVD. Поддерживается девятью фирмами (Hitachi, LG Electronics, Matsushita, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony, Thomson), формат представлен в сентябре 2002г. Разработан для новых оптических дисков, емкостью дисков - от 15 до 17Гб. См. "голубой лазер".
  • HD-DVD (3) ..... Для многократной перезаписи, High-Definition DVD. Разрабатан тайваньским консорциумом Advanced Optical Storage Research Consortium при поддержке тайваньского правительства. Формат представлен в октябре 2002г., емкость дисков - от 15 до 17 Гб. Принят только на тайваньском и китайском рынках. См. "голубой лазер".
  Разработчики не смогли достичь единого формата записываемых дисков. Поэтому диски, записанные в одном из форматов, как правило, не читаются на приводах других записываемых форматов - т.е. отсутствие поддержки одним устройством нескольких записывающих форматов. DVD-устройства могут не понимать тот формат дисков DVD, который был предложен уже после их выпуска. Бытовая электроника ориентирована на два формата: DVD-Audio, DVD-Video.
  Существующие над-стандарты (форматы) DVD:
  • DVD-Multi ..... Объединены спецификации DVD-Video, DVD-ROM, DVD-Audio, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM, DVD-Video Recording, DVD Audio Recording. Спецификация разработанна компаниями Toshiba, Panasonic и Hitachi и в 2002г. поддержана членами DVD Forum-а. Предусматривает отказ от некоторых предыдущих наработок в пользу создания более совершенной технологии перезаписываемых DVD дисков. Полноразмерные диски DVD Multi имеют объемы 4.7 и 9.4Гб, а 8 сантиметровые, для использования в портативной технике - 1.4 и 2.8 Гб. DVD-Multi может применяться как в бытовой электронике, так и в ПК. Доля DVD Multi - 90% выпускаемых в мире приводов DVD.
  • DVD-Dual ..... Развитие спецификации DVD+RW. Поддерживается Sony и Philips, не одобрен DVD Forum-ом. Полная совместимость со всеми, когда-либо выпускавшимися DVD-плеерами и компьютерными приводами. Лидеры рынка бытовой электроники (т.е. все DVD-плееров воспринимают формат DVD+RW).
· Файловая система "UDF". В 2000 году принята единая файловая система технологии DVD - MicroUDF. Файловая система MicroUDF - это, адаптированная для применения в DVD, версия файловой системы UDF (Universal Disk Format), которая, в свою очередь, основана на международном стандарте ISO-13346. Эта файловая система постепенно идет на смену устаревшей ISO9660, созданной в свое время для использования в компакт-дисках. На переходный период (пока не выйдут из обращения компьютерные устройства и диски, работающие в формате ISO9660) будет использоваться файловая система UDF Bridge, которая является некоторой комбинацией MicroUDF и ISO9660. Для записи Audio/Video DVD дисков может использоваться только MicroUDF.

· Регион DVD. Для защиты от пиратов стандартом DVD-Video предусмотрено введение специального регионального кодирования как самих DVD-дисков, так и проигрывателей для них. Имеется аналоговое (Analogue Protection System фирмы Macrovision) и цифровое (Content Scrambling System) кодирование. Весь мир условно поделен на 6 зон, каждой из которых присвоен соответствующий код. Для каждой из этих зон выпускаются предназначенные для нее версии DVD-дисков и соответствующие им DVD-пригрыватели. Только при совпадении кодов проигрыватель может воспроизводить установленный в него диск. Номер зоны указывается на каждом DVD-диске и на каждом DVD-проигрывателе (на задней панели). Вид маркировки - стилизованного изображения земного шара, внутри которого помещен номер регионального кода. Коды зон:

  • США, Канада - 1;
  • Европы и Япония - 2;
  • Юго-Восточная Азия - 3;
  • Австралия, Центральная и Южная Америка - 4;
  • Африка и СНГ (в т.ч. Россия)- 5;
  • Китай - 6;
  Для проигрывания на привода дисков любой зоны, меняют код у программного декодера, отвечающего за воспроизведение DVD-изображения. Для этого есть множество утилит (самая знаменитые - официальная DVD Genie и хакерская DeCSS Йона Йохансена), позволяющих настраивать скрытые параметры программных DVD-декодеров.
  Сегодня выпускаются приводы типа RPC2, позволяющие изменять код региона не более пяти раз, после чего эта процедура блокируется. Приводы, выпускавшиеся ранее, не имели региональной защиты и назывались RPC1. Т.е. нужно также поменять firmware (программное обеспечение, которое зашивается в привод при изготовлении и управляет его работой) на аналогичное, но с отключенной процедурой проверки кода. В Internet-e регулярно появляются прошивки, удаляющие защиту с приводов RPC2 и превращающие их в RPC1. Запись неподходящего Firmware или ошибка в процессе прошивки необратимо выведет из строя Ваш DVD-привод!
  Существуют мультизонные варианты и DVD-дисков и DVD-проигрывателей. Вместо номера региона на маркировке - надпись «ALL». Диски, имеющие такую маркировку, могут быть воспроизведены на проигрывателе любой зоны, а мультизонные проигрыватели могут воспроизвести любой диск (стоят дороже).

· Перспективы DVD. "Запаса прочности" у действующей DVD-технологии "красного лазера" уже практически нет - объем до 17 Гбайт является предельным. Но:
  1. уже разработано (для стандарта DVD-RAM) следующее поколение оптических дисков. В них запись/чтение будет производиться фиолетовым лазером (технология коротковолнового "голубого лазера") с длиной волны 405 нм, что позволит на одной стороне диска размещать до 27 Гбайт, а в двухслойном варианте – 50 Гбайт. В таких дисках, которые называются Blu-Ray Disc, расстояние между треками (tracking pitch) уменьшено до 0,32 мкм, а минимальный размер пита составляет 0,138 мкм. При этом новые диски позволяют размещать до 13 часов видео стандартного разрешения. Параметры Blu-Ray-диска и "обычного":

Параметры Blu-Ray DiscDVD-RW
Диаметр диска, мм120120
Толщина диска, мм1,21,2
Емкость одного слоя, Гбайт 23,3 / 25 / 274,7
Длина волны лазера, нм405650
Числовая апертура лазера0,850,6
Скорость передачи, Мбит/с До 36До 10
Способ записи Изменение фазового состоянияИзменение фазового состояния
Количество перезаписей, не менее 10.0001.000
Ширина трека, мкм0,320,5
Минимальная длина пита, мкм 0,160 / 0,149 / 0,1380,4

  2. компания Calimetrics Inc предложила технологию ML (multilevel), позволяющую в три раза повысить емкость стандартного DVD/CD. При этом нет необходимости совершать какие-либо доработки в механизме и оптике существующих приводов. Для внедрения достаточно воспользоваться спец.набором микросхем.


  "... Пpогpаммист увидел HЛО:
- У кого-то диск полетел ..."  

  Компанией "Constellation 3D" был изобретен новый формат: FMD (Fluorescent Multilayer Disk), флуоресцентный многослойный диск, "трехмерный диск". Компания существует с 1995г., имеет офисы в Нью-Йорке, Флориде и Калифорнии, а также лаборатории в Израиле и России; обладатель более 60 патентов. Президент - физик Евгений Левич, эмигрировавший из России в 1975 году.
  Первым поколением дисковых продуктов компании Constellation 3D стало семейство 120 мм многослойных FM-дисков с вместимостью до 140 Гбайт и со скоростью чтения до 1 Гбита в секунду. Пример объема: диск способен вместить до 20 часов сжатых фильмов в формате HDTV.
  FMD-диск прозрачный и данная технология не нуждается в присутствии отражающего слоя. Технологическое производство FM дисков имеет две разновидности. В первой используется метод горячего тиснения (выдавливания), во второй метод использует процесс фотополимеризации, при котором многослойный диск получается складыванием слоев одним за другим (формирующиеся из "тонких отпечатков"). FMD-приводы будут понимать форматы как CD, так и DVD-дисков.
  C3D ведут разработку системы вопроизведения для цифровых кинотеатров а также для HDTV (телевидение высокой четкости) пока с использованием красных лазеров. При использовании синего лазера (480 нм, более дорогого) возможно увеличение плотности записи до десятков Тбайт на один FM диск. В ноябре 2000 в Нью-Йорке в цифровом кинотеатре состоялась премьера фильма "Bounce" на FMD-диске. Оптические диски это один из возможных носителей для полностью цифрового кинопроката, но шифрованная доставка по широкополосным сетям (возможно со спутника) на данный момент имеет больше шансов.


  "... Опыт pастет пpямо пpопоpционально выведенномy из стpоя обоpyдованию ..."  

· Сотовый CD-привод. В июне 2002г. голландская компания Philips Electronics продемонстрировала прототип CD-устройства, имеющего размеры 5,6-3,4-0,75 см и CD-диск с диаметром в 3 см. Их создание стало возможным благодаря использованию лазера синего диапазона, имеющего меньшую длину волны, чем у красного в существующих CD. Емкость трехсантиметрового диска в полтора раза больше обычного CD, то есть превышает гигабайт. Привод планируется использовать в сотовых телефонах, palm-ах, ноутбуках и других мобильных устройствах. Недостатками мини-CD: большие размеры самого привода по сравнению с flash-карточками, большее энергопотребление из-за необходимости вращать шпиндель и большая цена.

· Технология UDO. Plasmon объявил о разработке новой технологии UDO (Ultra Density Optical) сверхвместительных 5.25-дюймовых устройств нового поколения. Новая разработка использует 405нм сине-фиолетовый лазер и технологию смещения фазы. UDO прежде всего рассчитана на профессионалов и позволяет добиться высокой производительности, более эффективной и малостоящей, чем DVD. Носители будут располагаться в 5.25-дюймовых картриджах, используемых сегодня, для обеспечения совместимости с носителями текущего поколения, как однократнозаписываемых, так и перезаписываемых носителей.

· Отдельные рекордеры. Автор не рассматривал отдельные рекордеры типа "CD Blaster" или "CD Dupe-It", которые представляют из себя коробки с процессором, CD-R и жестким диском, способные копировать CD без привязки к компьютеру. Большинство из этих low-end наборов представляет собой "железо" и софт, собранные в один аппарат, так что их отдельное упоминание не имеет особого смысла.

· Роботизированная CD/DVD библиотека. "...Роботизированную дисковую библиотеку надо покупать, если речь идет о хранении 500 гигабайтов или терабайта, т.е. тогда, когда CD-R просто не подходит...". Традиционно CD/DVD библиотеки соединялись с ПК посредством интерфейса SCSI. Сейчас чаасто включают их в сеть как самостоятельное устройство - NAS (Network Attached Storage). Для этого используется соединение 10/100 BaseT Ethernet. Дисковые библиотеки производят Cygnet, Plasmon, Quikstor, ЭЛАР НСМ, Pioneer, Kubota, Asaca и JVC. В 2001г. рынок пр-ва CD/DVD библиотек покинул Kodak. Обычное время инсталляции CD/DVD библиотеки - за 15 минут.
  Роботизированные DVD-RAM библиотеки Plasmon вмещают 120, 240 и 480 дисков, что составляет объем 312 ГБ, 624 ГБ и 1,2 ТБ соответственно при использовании дисков DVD-RAM 4,7 ГБ. В конструкции библиотеки используются кассеты на 10 дисков для бесконтактной работы с носителями. Plasmon объявила о начале работы с двусторонними дисками. Теперь библиотеки вмещают 750 ГБ, 1,9 ТБ и 4,7 ТБ.
  Примеры: Элар НСМ 0,6 - 5,8ТБ, Asaca 2,4 - 109ТБ, JVC 0,5 - 5,1ТБ, Plasmon 0,7 - 4,7ТБ.


  Вместо эпилога - сводная таблица некоторых параметров трех технологий. От FMD взят один из проектов - 50 Гбайтный диск (12-слоев):

Параметр CD DVD FMD
  Диаметр диска, мм 120 120 130
  Вместимость, Гбайт 0,64 17,4 50,8
  Число слоев 1 2 (на каждой стороне) 12
  Расстояние между слоями, мкм --- 40 25±5
  Общая толщина информационных слоев 0,11 мкм 2 мкм 275 мкм
  Формат CD DVD Модифици-
рованный DVD
  Расстояние между треками, мкм 1,6 0,74 0,8
  Длина волны, нм 780 635-650 532

  Итоги: CD-RW постепенно заменяют флоппик, новые DVD-рекордеры все еще дороги, к тому идет война форматов. А если после прочтения этого текста Вы "еще понимаете автора", примите мои поздравления - Ваш IQ явно выше среднего :)
 

© Dmitry Belousov
http://www.orakul.spb.ru
ноябрь 2001г.-январь 2003г.


[ оглавление | начало | назад в СБ | далее | глоссарий | обновить ]