Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта


Хранение данных

CD-ROM/R/RW и DVD-диски


И. Бойцов, igor_boytsov@ci.ru

Вспоминаю свой первый компьютер 1991 года. Четыре цвета на экране предел мечтаний. Куча игр: Loderunner, Goody, Death Zone и т. д., а еще Volkov Commander, Лексикон и какой-то графический редактор. И все это на одной дискете объемом 720 КБ. Сейчас уже мало кто помнит, что это такое, многие хранят дома многогигабайтные коллекции музыки и фильмов на лазерных дисках и DVD. Раньше дебаты шли вокруг CD: Это что, возвращаются граммофонные пластинки?. Ивот они стали частью пейзажа. А57 лет назад в СМИ спорили, когда же придет эра DVD, когда же из новинок на CeBIT они превратятся в повседневно используемые носители. Их время пришло, и более того, теперь есть огромное количество различных форматов этих дисков. Для того, чтобы помочь читателям разобраться в этом безобразии, не потратить зря деньги и нервы, и была подготовлена эта статья.

CD-ROM, CD-R, CD-RW

Цифровая запись на компакт-диск отличается от записи на магнитные диски в том числе и более высокой плотностью, т. е. стандартный CD-ROM/R/RW имеет емкость порядка 650700, а то и все 800 МБ. Такие объемы характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относятся к аппаратным средствам мультимедиа. Расшифровываем аббревиатуры.
CD-ROM Compact Disc Read Only Memory компакт-диск только для чтения или штамповка. Диски изготовляют из прозрачного пластика диаметром 120 мм и толщиной 1,2 мм. На поверхность напыляется слой алюминия, реже серебра или золота. При массовом производстве запись информации происходит путем выдавливания на поверхности дорожки, в виде ряда углублений. Логический нуль может быть представлен как питом (pit углубление), так и лэндом (land поверхность). Логическая единица кодируется переходом между питом и лэндом. От центра к краю компакт-диска нанесена одна-единственная дорожка в виде спирали шириной 4 микрона с шагом 1,4 микрона. Поверхность диска разбита на три области. Начальная (Lead-In) расположена в центре диска и считывается первой. В ней записано содержимое диска, таблица адресов всех записей, метка диска и другая служебная информация. Средняя область содержит основную информацию и занимает большую часть диска. Конечная область (Lead-Out) содержит метку конца диска.
CD-R Compact Disc Recordable записываемый компакт диск, точнее сказать, однократно записываемый. Запись производится лазером за счет потемнения (изменения прозрачности) участков регистрирующего материала, который находится между покрытием и поликарбонатной основой. При записи лазер нагревает участки материала, они меняют прозрачность, и образуют подобие питов. На CD-R организуется такая же информационная структура, как на CD-ROM. Отличие заключается в том, что запись таких дисков можно производить с помощью домашней бытовой техники. Замечу, что в силу конструкции четкость питов и отражающая способность таких дисков несколько ниже, чем у CD-ROM, так что некоторые устройства могут не распознать такой диск или производить считывание данных крайне медленно и с ошибками.
CD-RW Compact Disc Rewritable перезаписываемый компакт-диск. При его изготовлении используется промежуточный слой из органической пленки, способной менять свое фазовое состояние (с аморфного на кристаллическое и обратно) под воздействием луча лазера. При нагреве свыше критической температуры материал переходит в стабильное аморфное состояние и остается в нем, а при нагреве значительно ниже критической возвращается в стабильное кристаллическое состояние. За счет этого изменяется прозрачность материала. На данный момент CD-RW-диски поддерживают несколько тысяч перезаписей. Однако их отражающая способность ниже, чем у CD-R-дисков, так что для чтения этих дисков необходим привод с Auto Gain Control автоматической регулировкой усиления фотоприемника. Некоторые бытовые проигрыватели (на данный момент почти все) также способны читать CD-RW-диски. Что касается формата данных, то CD-RW имеет аналогичную CD-R структуру, но также может быть отформатирован под файловую систему UDF (Universal Disc Format), позволяющую работать с диском как с обычной дискетой, т.е. динамически создавать и уничтожать файлы.

Надежность хранения данных

Несколько слов по поводу надежности и качества CD-R/RW-дисков по сравнению со штамповками. Как уже было сказано, отражающий слой CD-R/RW-дисков делается из серебра или золота, поэтому они теряют свои свойства медленнее штампованных дисков, отражающий слой которых изготавливается обычно из алюминия. Однако материал, из которого изготовлен регистрирующий слой CD-R/RW-дисков более чувствителен к свету, а вследствие того, что регистрирующая пленка находится в полужидком состоянии, она очень чувствительна к ударам и деформациям диска. Практика показывает, что средняя продолжительность жизни CD-RW-диска составляет около 23 лет при достаточно аккуратном обращении.
DVD
Изначально DVD Digital Video Disk это цифровой видеодиск. Стандарт еще относительно новый, он был разработан в 1995 году. Несмотря на название, на DVD-диск можно записать любые данные, а не только видео. Поэтому аббревиатура DVD часто расшифровывается как Digital Versatile Disk, что можно перевести как универсальный цифровой диск. Основное отличие от CD-R/RW заключается в объеме данных, которые можно записать на DVD-диск 4,7 ГБ против 650700 МБ. Некоторые форматы DVD (о них ниже) поддерживают до 13 и даже 17 ГБ. Причин тому несколько. Для чтения и записи DVD используется лазер с меньшей длиной волны, потому и плотность больше. Кроме того, существуют двухслойные диски. В этом случае на одной стороне диска данные записаны в два слоя. Верхний слой полупрозрачный, а второй читается сквозь первый. В связи с меньшей длиной волны считывающего лазера DVD-диски имеют толщину покрытия всего в 0,6 мм против 1,2 мм у CD-R/RW. Для того чтобы избежать излишней хрупкости дисков, DVD покрываются с двух сторон. Это и позволило записывать данные на обе стороны дисков, удвоив их объем. DVD-диски бывают следующих видов:
DVD-5 4,7 ГБ данных или свыше 2 часов видео, 1 слой на одной стороне;
DVD-9 8,5 ГБ данных или около 4 часов видео, 2 слоя на одной стороне;
DVD-10 9,4 ГБ данных или около 4,5 часов видео, 1 слой на 1 стороне;
DVD-14 13,24 ГБ данных или около 6,5 часов видео, 2 слоя на одной стороне, 1 слой на другой;
DVD-18 17 ГБ данных или более 8 часов видео, по 2 слоя на каждой стороне.

Запись/перезапись

А вот с записываемыми/перезаписываемыми форматами некоторая неразбериха. Если формат записываемых и перезаписываемых CD-дисков устоялся достаточно быстро, то разных форматов DVD насчитывается целых 6: DVD-R for general, DVD-R for authoring, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW и DVD+R. Только время может показать какой из этих форматов окажется наиболее живучим. Возможно, будущее за комбинированными приводами, которые смогут читать и писать диски сразу нескольких форматов. Апока что придется выбирать самостоятельно, исходя из совместимости, распространенности, цены и объема данных, который можно записать на диск.

Время записи

В связи с большой емкостью DVD-диска возникает вопрос: сколько времени понадобится на запись? Одна скорость DVD составляет 1,32 МБ/с, соответственно на запись полных 4,7 ГБ с этой скоростью понадобится 56 минут. Большинство приводов DVD-R, DVD-RW и DVD-RAM умеют писать на скорости 2x, а это уже 28 минут. Есть также DVD+RW-приводы, поддерживающие скорость записи 2,4x. На этой скорости диск пишется еще быстрее за 20 минут.

Защита DVD-дисков

Еще при разработке формата DVD ассоциация разработчиков ввела в спецификацию несколько методов защиты. Наиболее распространенная из них региональная защита. Разработчики условно поделили мир на несколько регионов:
1. Канада и США;
2. Япония, Европа, Южная Африка, Ближний Восток (включая Египет);
3. Юго-Восточная Азия, Восточная Азия (включая Гонконг);
4. Австралия, Новая Зеландия, Тихоокеанские острова, Центральная Америка, Южная Америка, Карибские острова;
5. Бывший Советский Союз, Индия, Африка, а также Северная Корея и Монголия;
6. Китай;
7. Зарезервированный;
8. Экстерриториальная зона (самолеты, круизные лайнеры и пр.), практически не используется.
Любое устройство воспроизведения DVD-дисков обязано поддерживать региональную защиту. Кроме того, все ПО для работы с DVD-дисками также обязано поддерживать этот тип защиты. Такие устройства и программы при попытке проиграть диск сравнивают его региональный код со своим внутренним кодом и в случае несовпадения не проигрывают диск.
Кроме региональной защиты в DVD-видеодисках иногда используются несколько методов защиты от нелегального копирования. Это Macrovision Protection защита от копирования с аналогового выхода воспроизводящей аппаратуры (в сигнал добавляются помехи), Content Scrambling System (CSS) защита от копирования на жесткий диск (содержимое диска шифруется с помощью ключа из двух частей, первая из которых это один из 400, хранящихся на CSS DVD-диске, а вторая зависит от конкретного DVD-привода).
MiniDVD и MicroDVD
MiniDVD это обычный CD-диск, на который данные записаны в формате DVD-диска. Так, на стандартный CD-R/RW-диск влезает примерно 1520 минут видео. Для этого формата нет четко определенных стандартов, поэтому никто не может гарантировать работоспособность таких дисков на стационарных плейерах.
MicroDVD вообще никакого отношения к DVD не имеет. Этому названию мы обязаны плейеру MicroDVD Player. Содержимое microDVD-диска это просто DivX-контент. Так же, как и обычные DivX-диски, microDVD читаются лишь на компьютере, но не на стационарном DVD-плейере.

Слои CD-R диска: А полиграфия, B защитный слой, С светоотражающий материал, D информационный слой, E поликарбонат

Мультиформатный Sony DRU-500A. Поддерживает запись/перезапись дисков форматов DVD+R, DVD+RW, DVD-R, DVD-RW, а также CD-R/RW


       КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ 
          Главная страница || Статьи 1'2003 (20 января - 2 февраля) || Новости СПб || Новости России || Новости мира

Рубрики || Работа || Услуги || Поиск || Архив || Дни рождения
О "КИ" || График выхода || Карта сайта || Подписка

Рассылка анонсов газеты по электронной почте

Главная страница

Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.

Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru