Реферат: Технологии оптических дисков

Еще один фактор, который необходимо учитывать, - режим записи. Существуют два ре­жима: односеансный и многосеансный. В односеансном режиме запись всего диска должна осуществляться за один проход без переры-вов. В многосеансном режиме данные записы­ваются за несколько сеансов, в результате чего информация на диске представляется в виде нескольких отдельных томов. Не все накопители CD-ROM способны читать диски, запи­санные подобным способом. Режим многосеансной записи позволяет записать часть дан­ных, остановиться, а затем продолжить запись.

Одно из достижений технологии записи CD-дисков — способ "записи пакетами" (PacketWriting). При использовании пакетной записи у пользователя создается полная иллюзия работы с обычным жестким диском: вы можете скопировать файл на диск, отредактировать или удалить его, создать еще несколько файлов на диске и т. д.

Для записи данных в пакетном режиме необходимо установить дополнительное про­граммное обеспечение — например, один из программных пакетов - AdaptecDirectCD или CeQuadratPacketCD. При этом форматы пакетной записи AdaptecDirectCD и CeQuadratPacketCD совместимы друг с другом — то есть диски, записанные с помощью одного пакета, могут быть прочитаны и дописа-ны с помощью другого.

При использовании этого режима, часть объёма лазерного диска становится недоступ­ной (остаётся около 550 Мб).

Данные, записанные в режиме PacketWriting на одном дисководе, не всегда будут читать­ся на другом. Так что об универсальности этого способа записи пока говорить не приходит­ся.

Одной из наиболее острых проблем, стоявших до недав-него времени перед разработчи­ками накопителей CD-R и CD-RW, была проблема возможной нехватки данных в буфере, приводящей к ошибке, именуемой BufferUnderrun. Причиной этой ошибки могут быть недо­статочная мощность компьютера или одновременное выполнение нескольких задач, из-за чего он не успевает доставлять в буфер такое количество данных, которое необходимо для обеспечения гладкой непрерывной записи. Ну а результат хорошо известен тем, кто с BufferUnderrun сталкивался не понаслышке, — диск становится непригодным для записи.

Указанная ошибка по определению не может возникать, если объем записываемых дан­ных не превышает емкости буфера. Однако вряд ли разумно увеличивать объем буфера до 650 Мбайт. Другое решение проблемы — технология BURN-Proof, которая становится все более популярной у производителей устройств CD-R и CD-RW. Суть ее заключается в том, что, постоянно контролируя содержимое буфера, CD-рекордер может останавливать про­цесс записи, если объем данных в буфере резко падает (в типичном случае — до отметки 10% от макси-мальной емкости буфера). При этом устройство продол-жает запрашивать данные от компьютера и буфер может заполняться. Тем временем контроллер BURN-Proof определяет, где находится последний записанный сектор. Оптическая головка перемещает­ся в нужное место, и после заполнения буфера запись информации на диск возобновляется. Естественно, учитывается в технологии BURN-Proof и ограничение на расстояние между последним записанным и новым секторами. В соответствии со спецификациями "Оранжевой книги" оно не должно превышать 100 мкм.

Торговая марка BURN-Proof принадлежит японской компании SanyoElectric. Она же зап­равляет и процессом авторизации накопителей других фирм, в которых реализована эта технология. Кроме того, Sanyo предпринимает усилия, чтобы BURN-Proof была включена в качестве стандарта в «Оранжевую книгу». Сегодня, уже все пишущие дисководы выпускают­ся по этой технологии.

Помимо уже перечисленных способов использования дисководов CDR/RW, последние позволяют также копировать CD носители, записывать аудио диски в формате CD-DA, а так­же CD-диски в других форматах: HybridCD, CDExtra, CDText, VideoCD и т. д. Естественно, все устройства CD-R/CD-RW могут работать и как обычные дисководы CD-ROM — то есть читать CD диски.

Здесь упоминаются CD-RW, т. к. все описанное выше (включая «запись пакетами») отно­сится и к ним.

Вообще, накопители CD-RW отличаются от накопителей CD-R лишь дополнительной воз­можностью (кроме записи на диски CD-R) записывать многократно перезаписываемые дис­ки CD-RW. Подробнее о них мы поговорим далее. Причем необходимо отметить, что сегодня накопители только CD-R (без возможности RW) уже практически не выпускаются.

2.3 CD- RW накопители на перезаписываемых дисках

Семь лет назад на компьютерном рынке появились накопители, которые дают возмож­ность работать с перезаписываемыми CD-RW (CD-ReWritable), известными также как CDE . Такие устройства позволяют заносить информацию на существующие недорогие компакт-диски с возможностью дозаписи (CD-R ценой около 0,4 $), а при использовании перезапи­сываемых CD-RW-дисков могут стирать старые данные и записывать вместо них новые. Емкость носителя CD-RW (стоимость около 1 $) составляют 650 Мбайт и равна емкости дисков CD-ROM и CD-R.

CD-RW-привод автоматически распознает тип загружаемо-го носителя. CD-R-диски со­вместимы с более чем 600 млн. различных CD-ROM-носителей и плейеров звуковых ком­пакт-дисков, существующих сегодня в мире; они могут работать и в некоторых DVD-ROM-приводах (не во всех).

Диски CD-RW считываются только на современных уни-версальных CD-ROM-устройствах и DVD-ROM, рассчи-танных на работу с различными носителями (удовле-творяющих специ­фикации MultiRead).

CD-RW выпускаются и для IDE/ATAPI-интерфейса, и для SCSI. Все устройства обеспечи­вают режимы записи TrackatOnce и DiscatOnce, многосеансовую запись (MultiSession), фиксированный и переменный пакетные режимы записи, а также все стандартные форматы записи компакт-дисков (в том числе и музыкальных).

Запись CD-R основана на "выжигании" лазером каждого бита информации на записыва­ющем слое. Соответственно изменяются отражающая способность диска, которую лазер­ный луч фиксирует при считывании.

Уровень записи (отражающая способность) в CD-RW определяется специальным комби­нированным слоем, который реверсивно изменяет свои характеристики. Запись произво­дится при изменении состояния вещества записывающего слоя, когда вещество под нагре­вом переходит из кристаллического состояния в аморфное. Такой процесс называется фа­зовым переходом и широко применяется в магнитооптических устройствах. Но в отличие от магнитооптики запись на CD-RW определяется изменением отражающей способности по­верхности. В связи с этим CD-RW-диски более "капризны", при чтении, так как изменение отражательных свойств у них намного меньше, чем у CD-R.

Совсем недавно дисководы CD-RW были очень дорогими, сегодня их цена снизилась до 80 долл.

Причинами популярности данных носителей информации можно считать единый стан­дарт, совместимость с CD-ROM, доступность дисководов и соответствующего ПО, доступ­ность компакт-дисков, длительный срок (до 10 лет) и низкая себестоимость хранения ин­формации.

В приводах CD-RW указывается три числа, как правило, в следующем порядке: первое - скорость записи, второе - перезаписи, третье - чтения. Но встречается и другой порядок. В этом случае руководствуйтесь следующим: самое маленькое значение соответствует скоро­сти перезаписи, среднее - скорости первоначальной записи, а самое большое - скорости чтения.

Серьезными конкурентами записываемых и перезапи-сываемых компакт-дис­ков могут стать пишущие устройства DVD, однако их широкое применение сдер­живается пока более высокими ценами.

Пока же, как вариант, пользователям предлагаются пишущие CD-R/RW приводы, с возможностью чтения ка CD так и DVD дисков. Стоят они лишь немного дороже, так что есть смысл, по крайней мере, если вы планируете просматривать на мони­торе или телевизоре DVD-фильмы (а все современные видеокарты имеют выход и на TV), именно такой привод.

3. Накопители DVD- ROM, DVD- R, DVD- RW и др.

В конце 1997-го - начале 1998 года на рынке стали появляться диски и приво­ды DVD. Этот стандарт был создан с расчетом на то, чтобы заменить разные носи­тели сразу в нескольких областях - в индустрии видео, в сфере информационных технологий, в звуковых записях и даже, возможно в индустрии игровых картрид­жей. По замыслу разработчиков, это должен быть некий «универсальный» носи­тель, необычайно вместительный и надежный.

DVD (DigitalVersatileDisk, ранее DigitalVideoDisk), т. е. многоцелевой цифровой диск - тип компакт-дисков, хранящий от 4,7 до 17 Гбайт информации, что вполне достаточно для полнометражного фильма. Почти все уже уверены, что DVD скоро вытеснят как CD-ROM, так и обычные VHS-видеокассеты. Такой объем способен удовлетворить любого производителя компьютерных игр и энциклопедий, для вы­пуска которых обычно требовалось несколько CD-ROM, вызывая неудобства у пользователя.

По размерам же диски CD и DVD абсолютно одинаковы - DVD лишь немного тоньше. Естественно, так же как и CD-диски, DVD производится в двух форм-фак­торах: 12 см (4,7 дюйма) и 8 см (3,1 дюйма). Наиболее распростра-ненным, как и в случае с CD, скорее всего, будет форм-фактор 12 см - ведь именно на него рас­считано боль-шинство дисководов и DVD-плейеров.

В чем же заключаются различия между DVD и CD? В первую очередь у DVD-дисков меньший диаметр углублений, на дорожке они расположены с меньшим «шагом» и самих дорожек на диске гораздо больше. Использование насечек меньшего размера стало воз­можным благодаря применению лазера с меньшей длиной волны, посылающего более «плот­ный» луч. В то время как лазер в обычном устройстве CD-ROM имеет длину волны 780 нанометров, устройства DVD используют лазер с длиной волны 650 или 635 нм, что позволя­ет покрывать лучом в два раз больше насечек на одной дорожке и в два раза больше дорожек. Кроме того, поверхность диска, отведенная для хранения данных, немного больше, чем у CD-ROM; DVD также предусматривает другой формат секторов и более надежный код коррекции ошибок. Все эти нововведения позволили достичь примерно в семь раз большей емкости дисков DVD, чем традиционных CD.

Но семикратный прирост емкости диска - это далеко не предел. Пожалуй, самое инте­ресное в спецификациях DVD - это возможность создания двухсторонних и двух-слойных дисков.