оптические диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW, DVD+R, DVD+R DL

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про оптические диски, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое оптические диски, cd-rom, cd-r , cd-rw, dvd-rom, dvd-r, dvd-ram, dvd-rw, dvd+rw, dvd+r, dvd+r dl, m-disc , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.

Опти́ческий диск (англ. optical disc) — собирательное название для носителей информации, выполненных в виде дисков, чтение с которых ведется с помощью оптического (лазерного) излучения. Диск обычно плоский, его основа сделана из поликарбоната, на который нанесен специальный слой, который и служит для хранения информации. Для считывания информации используется обычно луч лазера, который направляется на специальный слой и отражается от него. При отражении луч модулируется мельчайшими выемками — «питами» (от англ. pit — «ямка», «углубление») на специальном слое, на основании декодирования этих изменений устройством чтения восстанавливается записанная на диск информация.

РАЗНОВИДНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ

cd-r стали самыми первыми среди записываемых оптических носителей. Они обладали возможностью записи только один раз. Данные сохранялись при нагревании лазером рабочего слоя, вызывая его химическую реакцию (при t0 = 2500C). В этот момент образуются темные пятна в местах нагрева. Вот откуда появилось понятие «прожиг». На дисках dvd-r «прожиг» происходит подобным же образом.

Немного другая ситуация с дисками CD, DVD и Blu-ray, обладающими перезаписывающей функцией. На их поверхности не образуется таких темных точек, т.к. рабочий слой является не красителем, а специальным сплавом, который нагревается лазером до 600?C. Тогда, области поверхности диска, попавшие под луч лазера, становятся более темными и обладающими отражающими свойствами.

На данный момент, помимо CD дисков, которые можно считать пионерами в ряду оптических носителей, появились такие диски, как DVD и Blu-ray. Эти типы дисков отличаются друг от друга. Например, емкостью. Диск Blu-ray вмещает данных объемом до 25 Гб, диск DVD – до 5Гб, а диск CD – всего до 700Мб. Следующим отличием является способ чтения данных и их записи в Blu-ray приводах. За этот процесс отвечает лазер синий, длина волны которого в полтора раза меньше, чем у красного лазера CD или DVD приводов. Именно поэтому на поверхность дисков Blu-ray, равную по площади дискам других типов, можно записать информацию во много раз большего объема.

ФОРМАТЫ ЛАЗЕРНЫХ ДИСКОВ

Три вышеперечисленных типа лазерных дисков так же можно классифицировать по их форматам:

1. Диски CD-R, cd-rw – одинаковы по объему (до 700; бывает 800Мб, но такие диски читаются не всеми устройствами). Отличаются лишь тем, что CD-R – одноразовый записываемый диск, а CD-RW – многоразовый.

2. Диски формата DVD-R, dvd+r , а так же dvd-rw – отличаются лишь возможностью многократной перезаписи дисков DVD-RW, а в остальном параметры одинаковы. 4,7 Гб – объем стандартного диска DVD и 1,4Гб – объем DVD диаметром 8 см.

3. DVD-R DL, dvd+r dl – диски двухслойные, которые могут вмещать информацию 8,5Гб.

4. Форматы BD-R – Blu-ray диски однослойные, объемом 25 Гб и BD-R DL – Blu-ray диски двухслойные, объемом в 2 раза больше.

5. Форматы BD-RЕ, BD-RЕ DL Blu-ray диски – перезаписываемые, до 1000 раз.

6. m-disc (сокр. от англ. Millennial Disc) — оптический диск однократной записи с увеличенным сроком хранения, выпускаемый как в формате DVD, так и в формате Blu-ray.M-DISC был специально разработан для долгосрочного хранения неизменных данных. Разработчик и производитель этих дисков, компания Millenniata, Inc. заявляет, что данные, записанные на такой диск, могут сохраниться на нем в течение 1000 лет. Точный состав рабочего слоя М-Диска является коммерческой тайной, но в патенте на эту технологию указано, что рабочий слой состоит из стеклоуглерода (англ. glassy carbon), существенно устойчивого к окислению, с температурой плавления от 200 до 1000 °C.Испытания М-Диска, проведенные Министерством обороны США, показали, что этот диск более стойкий, чем обычные DVD-диски. Испытания проводились в климатической камере с температурой 85 °C, относительной влажностью воздуха 85 % и при освещении светом полного спектра (эти условия предусмотрены стандартом ECMA-379). Ёмкость 4,7; 25; 50; 100 Гбайт

Диски со знаками «+» и «-» – пережиток форматных споров. Изначально считалось, что «+» (например, DVD+R) – лидер для индустрии компьютеров, а «-» (DVD-R) – является стандартом качества для бытовой электроники. Сейчас практически вся техника с легкостью распознает диски обоих форматов. Явных преимуществ друг перед другом ни у одного из них нет. Материалы для их производства также идентичны

ЧТО ИЗ СЕБЯ ПРЕДСТАВЛЯЮТ оптические диски

Сама болванка, которую используют в домашних условиях для записи информации, по своим размерам ничем не отличается от дисков, выпущенных промышленным путем. Структура всех оптических носителей многослойна.

• Основа каждого – подложка. Она выполнена из поликарбоната, материала устойчивого к различным внешним воздействиям окружающей среды. Материал этот прозрачный и бесцветный.
• Далее следует рабочий слой. У записываемых и перезаписываемых дисков он отличается по своему составу. У первых – это органический краситель, у вторых спец-сплав, меняющий фазовое состояние.
• Затем идет слой отражающий. Он служит для отражения луча лазера, и в его состав могут входить алюминий, золото или серебро.
• Четвертый – защитный слой. Защитным слоем, представляющим собой твердый лак, покрываются только диски CD и Blu-ray.
• Последний слой – этикетка. Так называют верхний слой лака, способный быстро впитывать влагу. Именно благодаря ему, все чернила, попадающие на поверхность диска в процессе печати, быстро высыхают.

ПРОЦЕСС ПЕРЕНОСА ИНФОРМАЦИИ НА ДИСК

Теперь капля научной теории. Все оптические носители информации имеют дорожку в виде спирали, идущую из самого центра к краю диска. Именно по этой дорожке лазерный луч записывает информацию. Пятна, образуемые при «прожиге» лазерным лучом, называются «питы». Области поверхности, которые остались нетронутыми, называются «лэнды». В соответствии с языком двоичной системы 0 – это «пит», а 1 – это «лэнд». Когда диск начинает воспроизводиться, лазер считывает с него всю информацию.

«Питы» и «лэнды» имеют различную отражающую способность, следовательно, все темные и светлые области диска привод легко различает. А это и есть та самая последовательность из единиц и нулей, присущая всем физическим файлам. Постепенно появилась возможность повысить у фокусировки ее точность благодаря развитию технологий, которые добились уменьшения у лазерного луча длины его волны. Теперь на ту же область диска, что и раньше, можно разместить гораздо больший объем информации, т.к. расстояние между лазером и рабочим слоем напрямую зависит от длины волны. Короче волна – короче расстояние.

СПОСОБЫ ЗАПИСИ ОПТИЧЕСКИХ ДИСКОВ

• Запись при промышленном выпуске дисков называется штамповкой. Таким способом в большом количестве выпускаются диски с записью музыки, кинофильмов, компьютерных игр. Вся информация, которая попадает на диск при штамповке, представляет собой множество мельчайших углублений. Нечто подобное получалось, когда изготавливали грампластинки.
• Запись же диска в бытовых условиях происходит при помощи лазерного луча. Ее еще называют «прожиг» или «нарезка».

ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ЗАПИСИ НА ОПТИЧЕСКИЕ НОСИТЕЛИ ИНФОРМАЦИИ

1 этап. Распознавание типа носителя. Загрузили диск и ждем, пока рекордер выдаст информацию о подходящей скорости записи и наиболее оптимальной мощности луча лазера.

2 этап. Программа, управляющая записью, делает запрос к рекодеру о типе используемого носителя, количестве свободного места и скорости, с какой следует записать диск.

3 этап. Указываем все необходимые данные, запрашиваемые программой, и составляем список файлов, требующих записи на диск.

4 этап. Программа передает рекордеру все данные и следит за всем процессом «прожига».

5этап. Рекодер устанавливает мощность луча лазера и запускает процесс записи.

Даже у носителей одинакового формата качество записи может кардинально отличаться. Чтобы качество записи оказалось высоким следует обращать внимание на скорость, заданную в записи. Существует «золотое правило» – меньше ошибок при меньшей скорости и, наоборот. Немалую роль при этом играет и сам рекордер, а именно, его модель.

ПОДПИСЬ НА ОПТИЧЕСКИХ ДИСКАХ

Диск, на котором появилась какая-то информация, желательно тут же подписать, во избежание неразберихи. Это можно сделать разными способами:

• печать текста на болванках, поверхность которых покрыта лаком и позволяет печатать тексты и изображения, используя МФУ со спец-лотком.
• с помощью рекордера, при поддержке им специальных технологий, которые выполняют нанесение текста и одноцветного изображения на специальную поверхность. Стоимость таких дисков может оказать в 2 раза больше стоимости простых дисков;
• подпись, сделанная самостоятельно вручную (специальным маркером);
• технология LabelTag – текст наносится непосредственно на дисковую рабочую поверхность. Надпись не всегда может хорошо читаться;
• наклейки, распечатанные отдельно на любом из принтеров. Их использование не приветствуется, т.к. они могут повреждать поверхность диска, отрываться в момент его воспроизведения.

ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ХРАНЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ

На этикетках новых дисков можно разглядеть срок, указывающий, сколько можно сохранять данные на этом носителе. Иногда эта цифра соответствует 30 годам. В реальности, такой срок практически невозможен. За свое существование диск может подвергаться различным воздействиям и повреждениям. Если он был записан в домашних условиях, то срок его хранения уменьшается еще больше. Только идеальные условия хранения позволят содержать все данные на дисках в целости и сохранности.

Разработчик и производитель M-DISC дисков, компания Millenniata, Inc. заявляет, что данные, записанные на такой диск, могут сохраниться на нем в течение 1000 лет. (однако требуется специальный привод для записи соответвенно M-DISC DVD и M-DISC BR, а для чтения достаточно обычного диска )

CD-DA (Compact Disc - Digital Audio), были разработаны Sony и Philips в 1982 году. Длина волны лазера в воздухе - 780 нм. Диаметр 120 мм (информационная зона приблизительно с 50 мм до 116 мм) или 80 мм. Толщина 1.2 мм. Вес - от 14 г до 33 г (DVD - от 13 до 20 г). Цепочка углублений (pits) расположена по спирали как в грампластинке, но в направлении от центра (фактически CD является устройством последовательного доступа с ускоренной перемоткой). Интервал между витками - 1.6 мкм, ширина пита - 0.5 мкм, глубина - 0.125 мкм (1/4 длины волны луча лазера в поликарбонате), минимальная длина - 0.83 мкм. Объем - 74 минуты звука (44.1 kHz, 16 бит, PCM, big-endian) или 650 MB данных (333000 сектора по 2048 байт), для 80 мм - 21 минута (185 МБ). Частота дискретизации была подобрана так, чтобы затруднить копирование на DAT (48 kHz). Существуют модификации в 80 минут (700 МБ), 90 минут (791 МБ) и 99 минут (870 MB). Обеспечивается постоянная линейная скорость перемещения носителя относительно головки (1.25 м/сек), соответственно, частота вращения изменяется при чтении различных участков диска (от 500 об/мин до 200 об/мин), что увеличивает время доступа (требуется ускорять и тормозить вращение диска). Номинальная (1x) скорость передачи данных - 150 КБ/сек (176400 байт/сек аудио или "сырых" данных, 4.3 Мбит/сек "физических" данных).

Стандарты оптических дисков

• CD-DA (Digital Audio, Audio CD). IEC 908. Red Book. 1982 год.
• cd-rom . Yellow Book (1983). ISO/IEC 10149 (1989). ECMA-130 (1988, 1996). Описывается физический формат CD для хранения данных
• CD-I (Interactive) - мультимедийные диски для бытовых устройств (в т.ч. видео в MPEG). Green Book.
• CD-ROM XA. 1989 г. Позволяет чередовать данные различного типа (данные, графика, видео, звук, текст) на одной дорожке. Многосеансовый.
• PhotoCD (над CD-ROM XA и Orange Book). 1990. Попытка фирмы Kodak отгородиться от конкурентов за счет собственного формата CD-ROM. Многосеансовый.
• VideoCD (MPEG-1 над CD-ROM XA, 352x280x25, не путать с аналоговым CD-Video). White Book.
• CD-Bridge, CD-I Bridge. Совмещение и унификация CD-DA, CD-ROM XA, CD-I, PhotoCD, VideoCD.
• SVCD (Super Video CD, MPEG-2, 2.6 Mbit/sec).
• CD-MO, CD-WO (CD-R), CD-E (CD-RW). Orange Book. 1990. Определяет как записывать CD, описанные в красной, зеленой, желтой и белой книгах. Гибридный диск - первая сессия штампованная, остальные CD-R
• CD Text (предложен Philips).
• CD-Graphics (CD-G, CD+G). Используется в "караоке".
• CD Extra (CD Plus). Первая сессия диска предназначена для аудиоплейеров, остальные для чтения CD-ROM (CD-ROM XA). Blue Book. Штампованный многосеансный.
• CD-MRW (Mount Rainer). Управление плохими блоками для CD-RW и некоторые другие улучшения, позволяющие использовать его как устройство прямого доступа.
• dvd-rom . DVD Forum. 1995 год. ECMA-267 (120 mm), ISO/IEC 16448. ECMA-268 (80 mm), ISO/IEC 16449.
• DVD-Video. Видео на базе DVD-ROM. MPEG-2 MP@ML (720x576x25i, Dolby Digital Sound или MP2, 133 минуты).
• DVD-Audio. Звук на базе DVD-ROM (до 24 бит, до 192 kHz). DVD-AudioV (с дополнительной информацией).
• DVD-R(A), DVD-R(G). 1997. ECMA-279 (устаревшая версия 1.0). ECMA-359, ISO/IEC DIS 23912 (версия 2, 2004).
• dvd-ram . Одобрен DVD-форумом в 1997. ECMA-272, ECMA-273 (устаревшая версия 1.0), ISO/IEC 16824, ISO/IEC 16825. ECMA-330, ECMA-331, ISO/IEC 17592, ISO/IEC 17594 (версия 2).
• DVD-VR. Видео на базе DVD-RAM. Несовместим по формату с DVD-Video.
• DVD-RW (DVD-R/W, DVD-ER). 2000. ECMA-338, ISO/IEC 17342 (версия 2, 2002)
• dvd+rw . 2001. ECMA-274 (устаревшая версия 1.0), ISO/IEC 16969. ECMA-337, ISO/IEC 17341 (версия 2, 2003). Скорость записи до 4x.
• DVD+R. Скорость записи до 8x. ECMA-349, ISO/IEC 17344 (версия 2, 2004).
• DVD+R9. Двухслойные. Скорость записи до 2.4x
• DVD Forum обещает DVD-R DL.

Носитель оптических дисков

• Штампованный CD-ROM - поликарбонат, покрытый с одной стороны отражающим слоем (алюминий или - для ответственных применений - золото) и защитным лаком c напечатанной этикеткой. Именно эту сторону надо беречь от механических повреждений, т.к. лак очень уязвим. Небольшие повреждения на другой стороне менее существенны (при сохранении прозрачности), т.к. оптика фокусируется не на поверхности диска. Смена отражающей способности осуществляется за счет штамповки углублений в металическом слое. Время хранения оценивается в 10 лет.
• CD-R (CD-WORM) - вместо алюминиевого отражающего слоя используется золотой или серебристый сплав, перед которым нанесен слой термочувствительной краски. Во время записи область (пит) облучается лазером и, нагревшись, краска вспучивается и начинает рассеивать свет аналогично углублению в алюминиевом отражающем слое. Нельзя долго хранить незаписанные болванки (не более 5 лет) и держать на солнце. Голубые и зеленые цианиновые (cyanine) болванки имеют предполагаемое (еще никто не проверял на практике ;) время хранения 75 лет, фталоцианиновые (phtalocyanine) - 200 лет. Фталоцианин устойчивее к нагреванию и свету, но требует тщательной настройки мощности лазера. На верхнем слое поликарбоната нанесена спиральная дорожка разметки (pregroove), содержащая коды ATIP - требуемая мощность лазера, возможная скорость записи и временные коды каждого кадра, а также информация о носителе (информация определяется изготовителем матрицы, изготовитель диска может использовать матрицу не по назначению: залить другую краску и т.п.):
  • изготовитель матрицы (не диска!)
  • тип заготовки (CD-R, CD-RW)
  • тип краски (die type), точнее говоря, что предполагал изготовитель матрицы
  • количество блоков, доступных для записи (определяется матрицей)
  • допустимая скорость записи (min, max)
  • рекомендуемая мощность лазера
  • audio - болванка более высокого качества (и цены, в которую входит специальный налог), на которую можно писать CD-DA; бытовые записывающие устройства записывают только на такие заготовки
• CD-RW (CD-E). Модификации: 1x-4x (Multi Speed), 4x-12x (High Speed, на коробке написано 10x, самоидентифицируются как 8x, но пишутся на 12x!), 12x-24x (Ultra High Speed), у высокоскоростных дисков PCA расположена со смещением, так что старые (4x) устройства не распознают новый диск (4x-10x). Используется механизм преобразования кристаллического (высокая отражательная способность) состояния записывающего слоя в аморфное (низкая отражательная способность) и обратно под воздействием точечного нагревания лазером. Мощность стирания меньше мощности записи. Нельзя сильно изгибать (аморфное состояние - это полужидкое). Срок хранения - 10 лет. Циклов записи - 1000 (некоторые производители клянутся, что 100000). Замечу, что PCA рассчитана на 100 записей. Циклов чтения - 100000. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Уровень отражения ниже, чем у штампованного, поэтому читаются только современными устройствами CD-ROM с автоматической регулировкой усиления (маркер MultiRead; почти все, начиная с 8x), обычно медленнее, чем CD-ROM или CD-R. Также имеет предварительно выдавленную дорожку разметки с ATIP.
• DDCD (Sony) - уменьшенное растояние между витками и уменьшенный размер пита. 1.3 ГБ.
• ML-ROM, ML-R, ML-RW (TDK) - 3 бита на пит. Емкость и скорость увеличивается втрое. Диски 120 мм - 2 ГБ, 80 мм - 650 МБ, 60 мм - 200 МБ.
• DVD-ROM. Носитель аналогичен CD-ROM (120 мм и 80 мм), но длина волны лазера снижена с 780 нм до 635/650 нм, что позволило уменьшить расстояние между витками до 0.74 мкм, а размер пита до 0.14 мкм. Интересно, что смена длины волны привела к тому, что DVD устройства лучше читают CD-RW, чем CD-R - ищите надпись "dual laser". Более узкая фокусировка луча позволила уменьшить толщину диска до 0.6 мм и склеивать их по два, делая таким образом двухсторонние диски, увеличивая емкость с 4.7 GB (Type A, DVD-5, SS/SL, 120 мм) до 9.4 GB (Type B, DVD-10, DS/SL). Здесь и далее при рассказе о DVD 1 ГБ равен миллиарду байт, а не 2^30. Данные на каждой стороне могут храниться в одном или двух слоях (используется фокусировка луча на различную глубину), таким образом увеличивая емкость до 8.5 GB (Type C, DVD-9, SS/DL) или 17 GB (Type D, DVD-18, DS/DL). Другая система канального кодирования и коды коррекции, но то же безобразие со спиральной дорожкой, постоянной линейной скоростью и черезстрочным видео (базовая скорость чтения - 1350 KB данных в секунду; 3.49 m/s для однослойных и 3.84 m/s для двухслойных дисков; 26.16 канальных Mb/s). Спирали двухслойного диска могут закручиваться в одну сторону (PTP) или в противоположные стороны (OTP).
• DVD-R. Односторонние (4.7 ГБ, 1S; первая версия - 3.95 ГБ) и двухсторонние (9.4 ГБ, 2S). Термокраска как в CD-R, но другого типа. Читаются на любых DVD-ROM. DVD-R(A) - могут записываться только на профессиональном оборудовании. DVD-R(G) - могут записываться только на бытовом оборудовании, защищены от копирования на них. Для записи на диски A и G используются лазеры с различной длиной волны (635 и 650 нм). Максимальная скорость записи до 16x (написана на коробке, но устройство может имет собственное мнение).
• DVD-RAM. Одно- и двухсторонние (только кассеты type 1). Первая версия - 2.6 ГБ на сторону, вторая - 4.7 ГБ. Используется изменение фазы как в CD-RW в комбинации с MO, Отражающая способность ниже, чем у DVD-ROM. Версия для записи видео называется DVD-VR. Вместо CLV используется Zone CLV. Печатается не только pregroove, но и заголовки секторов. Обеспечивается обработка плохих блоков. Помещаются в открываемые (type 2) или цельные кассеты (type 1) или без них (только для чтения). Предусматривается специальная кассета (type 3) для помещения в нее дисков. При извлечении диска из кассеты типа 2 необходимо пробить отверстие, которое позволяет устройству однозначно определить, что диск вынимался или заменялся. Некоторые устройства отказываются записывать на такие диски. До 100 тысяч циклов перезаписи. Продолжительность хранения - 30 лет. Прямой доступ как при чтении, так и при записи. Перед использованием требуется форматирование. Обычно не читаются на DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD+RW. При записи данных требуется второй проход для верификации, что снижает скорость записи до 700 kB/sec. Изготавливаются с 1998 года.
• DVD-RW. 4.7 ГБ. Разработан на базе DVD-R, но используется изменение фазы как в CD-RW. Отражающая способность ниже, чем у DVD-ROM (некоторые устройства путают его с двухслойным DVD-ROM), кассета не нужна, читаются почти на любых DVD-ROM. Версии 1.0 (впечатанный lead-in), 1.1 и 1.1B (каждая болванка имеет уникальный ключ для шифрования) одинаковой емкости. Максимальная скорость, определенная в стандарте - 4x (бывают устройства 8x).
• DVD+RW. Первая версия - 3 ГБ, вторая - 4.7 ГБ. Используется изменение фазы как в CD-RW. Односторонние (тип S) и двухсторонние (тип D). Позволяет перезаписывать часть данных, не затрагивая окружающие (например, перезапись плохо записанного сектора). Не требуется кассета. Для видео используется CLV, для данных - CLV или CAV (не читаются на DVD-ROM). Отражающая способность ниже, чем у DVD-ROM. Не поддерживается DVD-форумом. До 1000 циклов перезаписи. Максимальная скорость, определенная в стандарте - 4x (бывают устройства 8x).
• DVD+R. Придуман DVD альянсом для полноты картины. Формат от DVD+RW, химия от CD-R. Односторонние (тип S) и двухсторонние (тип D). Максимальная скорость, определенная в стандарте - 8x (бывают устройства 16x).
• DVD+R9. Двухслойный DVD+R. 8.5 GB. Безумно дорогие. Максимальная скорость, определенная в стандарте - 2.4x (бывают устройства 4x).
• Divx (не путайте с Divx;-)). Технология взимания арендной платы за просмотр DVD-Video: встроенный в DVD-player модем дозванивается до владельца лицензии и получает ключ на использование диска в течении 48 часов. Такая гадость не могла жить долго.

CD может иметь bar code (вертикальные штрихи), прожженный лазером в BCA (burst cutting area, внутреннее кольцо перед lead-in), используемый для серийного номера, но мне не встречались устройства, которые умеют его читать. DVD может иметь BCA только на односторонних дисках. Для повышения надежности используются коды EDC и ECC.

SID (Source Identification Code) для DVD Audio. Состоит из двух частей: Mastering Code (строка "IFPI" и 4-символьный код, выжигается лазером на штампе) и Mould Code (строка "IFPI" и 4-символьный код, гравируется на форме), которые отпечатываются на противоположных сторонах подложки на внутреннем кольце (до BCA). Должны читаться невооруженным глазом. В этом же кольце могжет быть напечатана и другая информация, требуемая местными законами.

Не рекомендуется наклеивать что-либо на поверхность диска (нарушите балансировку, а скорость вращения 5000 об/мин; к тому же некоторые виды клея растворяют защитный лак; а эти гадкие воздушные пузыри?) или надписывать его (промнете защитный слой или чернила его растворят, графитовая пыль тоже не подарок). Единственным безопасным методом маркировки является печать на специальном принтере. Кстати, простейший способ уничтожить информацию на CD - это содрать присохшую наклейку. Мыть можно теплой водой с мылом (никаких органических растворителей, спирта и прочей химии).

Торговая марка, под которой продаются заготовки, не всегда (точнее, почти всегда не) соответствуют их реальному изготовителю. Даже по ATIP вы можете узнать лишь изготовителя матрицы, но не конкретный завод, использующий эту матрицу. Примеры ATIP дисков различных типов, размеров и скоростей записи. Большой обзор CD-R заготовок, продающихся на московском рынке, можно найти на IXBT.

Формат данных CD

Поверхность диска разделена на области:

• PCA (Power Calibration Area). Используется для настройки мощности лазера записывающим устройством. 100 элементов.
• PMA (Program Memory Area). Сюда временно записываются координаты начала и конца каждого трека при извлечении диска из записывающего устройства без закрытия сессии. 100 элементов.
• Вводная область (Lead-in Area) - кольцо шириной 4 мм (диаметр 46-50 мм) ближе к центру диска (до 4500 секторов, 1 минута, 9 MB). Состоит из 1 дорожки (Lead-in Track). Содержит TOC (абсолютные временные адреса дорожек и начала выводной области, точность - 1 секунда).
• Область данных (programm area, user data area).
• Выводная область (Lead-out) - кольцо 116-117 мм (6750 секторов, 1.5 минуты, 13.5 MB). Состоит из 1 дорожки (Lead-out Track).

Двоичный нуль представляется в виде отсутствия изменений в отражающей способности поверхности диска (длина участка определяет число нулевых бит), единица - в виде изменения отражающей способности на рассматриваемом участке.

Каждый байт данных (8 бит) кодируется 14-битным символом на носителе (кодировка EFM). Символы отделяются 3-битными промежутками, выбираемыми так, чтобы на носителе не было более 10 нулей подряд.

Из 24 байтов данных (192 бита) формируется кадр (F1-frame), 588 битов носителя, не считая промежутков:

• синхронизация (24 бита носителя)
• символ субкода (биты субканалов P, Q, R, S, T, U, V, W)
• 12 символов данных
• 4 символа контрольного кода
• 12 символов данных
• 4 символа контрольного кода

При декодировании могут использоваться различные стратегии обнаружения и исправления групповых ошибок (вероятность обнаружения против надежности коррекции).

Последовательность из 98 кадров образует сектор (2352 информационных байта). Кадры в секторе перемешаны, чтобы уменьшить влияние дефектов носителя. Адресация сектора произошла от аудиодисков и записывается в формате A-Time - mm:ss:ff (минуты:секунды:доли, доля в секунде от 0 до 74). Отсчет начинается с начала программной области, т.е. адреса секторов вводной области отрицательные. Биты субканалов собираются в 98-битные слова для каждого субканала (из них 2 бита - синхронизация). Используются субканалы:

• P - маркировка окончания дорожки (min 150 секторов) и начала следующей (min 150 секторов).
• Q - дополнительная информация о содержимом дорожки:
  • число каналов
  • данные или звук
  • можно ли копировать
  • признак частотных предискажений (pre-emphasis): искусственный подъем высоких частот на 20 дБ
  • режим использования подканала
    • q-Mode 1: во вводной области здесь хранится TOC, в программной области - номера дорожки, адреса, индексы и паузы
    • q-Mode 2: каталоговый номер диска (тот же, что на штрих-коде) - 13 цифр в формате BCD (MCN, ENA/UPC EAN)
    • q-Mode 3: ISRC (International Standard Recording Code) - код страны, владельца, год и серийный номер записи
  • CRC-16

На самом деле все еще "интереснее", т.к. в дополнение к секторам определяются секции того же полезного размера, но с несовпадающими границами, причем часть адресов является адресами секторов, а другая - адресами секций. Но об этом лучше сразу забыть ;)

Последовательность секторов одного формата объединяется в дорожку (трек) от 300 секторов (4 секунды. см. субканал P) до всего диска. На диске может быть до 99 дорожек (номера от 1 до 99). Трек может содержать служебные области:

• пауза - только информация субканалов, нет пользовательских данных
• pre-gap - начало трека, не содержит пользовательских данных и состоит из двух интервалов: первый длиной не менее 1 секунды (75 секторов) позволяет "отстроиться" от предыдущего трека, второй длиной не менее 2 секунд задает формат секторов трека
• post-gap - конец трека, не содержит пользовательских данных, длиной не менее 2 секунд

Вводная цифровая область должна завершаться постзазором. Первый цифровой трек должен начинаться со второй части предзазора. Последний цифровой трек должен завершаться постзазором. Выводная цифровая область не содержит предзазора.

CD-DA. Каждый сектор содержит 588 выборок сигнала (PCM, 2 канала, 16 бит). Выборки размазываются по сектору, чтобы уменьшить влияние выпадения данных.

CD-ROM Mode 0: нет данных.

CD-ROM Mode 1: синхронизация, адрес блока, 2048 байт пользовательских данных, EDC (CRC-32), ECC (276 байт, две суммы: P и Q - не путать с субканалами!), 8 байт нулей.

CD-ROM Mode 2: синхронизация, адрес блока, 2336 байт пользовательских данных без дополнительной защиты.

CD-ROM XA Mode 1 совпадает с CD-ROM Mode 1.

CD-ROM XA Mode 2 Form 1: синхронизация, адрес блока, подзаголовок CD-I (8 байт, определяет тип и формат пользовательских данных - звук, видео, данные), 2048 байт пользовательских данных, EDC (CRC-32), ECC (276 байт, две суммы: P и Q - не путать с субканалами!).

CD-ROM XA Mode 2 Form 2: синхронизация, адрес блока, подзаголовок CD-I (8 байт), 2324 байта пользовательских данных, EDC (CRC-32).

CD Text (текст - автор, название - записывается в субканалах R-W).

CD-Graphics. Субканалы R-W используются для записи графики.

CD-R и CD-RW. При закрытии диска (finalizing, fixating) сразу за программной областью записывается выводная область, после чего записывается вводная область, содержащая TOC. Если диск записывался не в один прием, то TOC формируется из PMA. Лазер не может включаться и выключаться мгновенно, поэтому данные "прожженные" во время переходного процесса могут не читаться (именно из-за этого возникает проблема опустошения буфера). В местах стыковки оставляют неиспользуемые промежутки. Методы записи:

• disk-at-once (DAO). Можно использовать как мастер-диск.
• session at once (SAO).
• track-at-once (TAO).
• Пакетная запись. Перед пакетом должен идти один связующий (link) сектор и 4 вводных (run-in). После пакета должны быть записаны 2 выводных сектора (run-out). Полезное пространство диска уменьшается на 7 секторов на каждый пакет. Длина пакета может быть фиксированной в пределах трека или переменной. Предварительным форматированием пакетами фиксированной длины можно организовать CD-RW диск как устройство прямого доступа (занимает много времени и места на вспомогательные сектора - 120MB). При спользовании пакетов переменной длины при удалении файла место не освобождается.

Многосеансовая (многосессионная) запись. За выводной областью первой сессии записывается вводная область второй сессии, затем область данных и т.д. Размер выводной зоны для второй и последующих сессий уменьшен до 2250 секторов (0.5 минуты, 4 МБ). Сессия называется закрытой, если ее область данных обрамлена вводной и выводной областью. Незакрытые сессии могут читаться только устройствами записи (необходим доступ к PAM). Указатель в TOC сессии на выводную область может содержать либо действительно адрес выводной области данной сессии (закрытый диск), либо адрес вводной области следующей сессии. Запись ограничивается местом на диске, местом в PMA и числом треков (треки имеют сквозную нумерации по всему диску от 01 до 99). Сессия может быть независимой (TOC указывает только на треки внутри сессии) или связанной (TOC содержит адреса треков из предыдущих сессий). Сессии могут быть связаны также на уровне файловой системы. Механизм сессий позволяет "изменять" CD-R, дописывая новую сессию.

Стирание CD-RW: полное и быстрое (только TOC). Если диск настолько испорчен, что невозможно выполнить и стирание, то можно попробовать стереть ультрафиолетом (или солнечным светом).

Ходят слухи, что некоторые устройства записывают на каждый диск Recorder Unique Identifier (RID): идентификатор изготовителя устройства, номер модели и серийный номер (помнится в СССР регистрировали пишущие машинки ;).

Есть два метода: покупка заготовки, размеченной (pregroove) на объем более стандартного за счет более тесных витков спирали или использование под данные области lead-out и некоторого пространства за ней. Можно использовать оба метода сразу. Заготовки CD-R бывают на 80 минут (700 MB), 90 минут (791 МБ) и 99 минут (870 МБ), заготовки CD-RW встречались (пока?) только на 700 МБ. Оба метода являются нарушением стандарта. Либо устройство записи, либо устройство чтения может оказаться не способным работать с более тесной спиралью (см.таблицу совместимости устройств записи и поддерживаемых скоростей записи). Например, моему Plextor PX-W1610TA приходится устанавливать скорость записи для 700 МБ заготовок CD-RW равной 8x (и тто не всегда помогает). Отсутствие места под lead-out может привести к

продолжение следует...

Продолжение:

Часть 1 оптические диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW, DVD+RW, DVD+R, DVD+R DL
Часть 2 Формат данных DVD-ROM - оптические диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM,

См.также

• Eternal 5D
• Объемная оптическая память​

Я хотел бы услышать твое мнение про оптические диски Надеюсь, что теперь ты понял что такое оптические диски, cd-rom, cd-r , cd-rw, dvd-rom, dvd-r, dvd-ram, dvd-rw, dvd+rw, dvd+r, dvd+r dl, m-disc и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории электромеханические устройства электронных аппаратов