Лекция
Это окончание невероятной информации про оптические диски.
...
аварийному завершению записи (в этом случае не запишется TOC и диск будет нечитаемым - записывайте его в режиме DAO и TOC будет всегда, ключ -dao в cdrecord), отказу программы начинать запись (используйте ключ -ignsize в cdrecord) или невозможности прочесть получившийся диск (особенно в старых устройствах и здесь уже ничего не поможет). Еще одна проблема вызвана способом адресации блоков на диске (адрес записывается в формате MM:SS:FF относительно начала области данных): во-первых, под число минут отводятся 2 десятичные цифры, что сразу ограничивает объем 99 минутами, во-вторых, блоки в lead-in адресуются отрицательными числами под которые зарезервированы адреса, начиная с 80:00:00. Именно поэтому в ATIP даже 99-минутных заготовок впечатывается длина 79:59:74. И что будет делать устройство записи, программа или устройство чтения встретив два блока с одинаковым адресом неизвестно. В общем, если вам дороги ваши данные - не жадничайте, запишите эти 700 МБ на 2 заготовки.
Информационная область диска делится на вводную зону (lead-in zone), зону данных (data zone) и выводную зону (lead-out zone). На двуслойном диске с противоположными спиралями (OTP) каждая сторона содержит только одну информационную зону на оба слоя. Для перехода луча от слоя к слою используется промежуточная зона (middle zone). Сектора адресуются последовательно по всей информационной зоне (LBA). Никаких дорожек, пауз, зазоров, субканалов и A-time адресации. Единый формат данных: прощайте режимы и формы.
Структура вводной зоны:
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.
Физический сектор содержит 4836 байт. Из них 104 байта синхронизации и 4732 байта канальных данных.
Для DVD в отличие от CD используется кодировка 8-битных байт фрейма записи 16-битными канальными символами без промежутков RLL(2,10) (сама кодировка обеспечивает не более 10 нулей подряд, однако для декодирования байта иногда требуется знание последующего символа).
Байты 16 фреймов перемешиваются аналогично CD, чтобы уменьшить воздействие локальных дефектов носителя. В каждом таком "большом" блоке (ECC block) содержится 4832 байта ECC и 33024 (2064*16) байт фрейма данных.
Фрейм данных DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW (Data Frame) состоит из:
Таким образом, на хранение 2048 байт пользовательских данных расходуется 4836 байт физического сектора (перемешанных и размазанных). Это значительно лучше, чем приблизительно 8415 байт в случае CD-ROM.
NBCA представляет собой узкое кольцо до вводной зоны на которой нанесен код вертикальными штрихами (а что там записывается?).
DVD-RAM содержит как отпечатанные (embossed), так и перезаписываемые данные. Отпечатываются первые 5 зон вводной зоны: зона инициализации, reference code, первая буферная зона, управляющие данные и второй буфер. В остальных зонах спираль образуется вытравленной канавкой (groove), причем запись производится как в канавках (groove track, groove sector), так и между ними (land track, land sector). Спираль делится на виртуальные дорожки (оборот 360 °). Во вводной зоне в дополнение к 5 зонам, определенным стандартом DVD-ROM, имеются зона соединения (промежуток между отпечатанной и перезаписываемой областями, пустое место без секторов), защитная зона 1, зона для тестирования диска, зона для тестирования дисковода, защитная зона 2, резервная зона, DMA 1 (область управления дефектными блоками), DMA 2. Адрес 0x030000 имеет не первый сектор зоны данных, а первый сектор первой защитной зоны. Выводная зона состоит из зоны DMA 3, DMA 4, защитной зоны 1, зоны для тестирования диска, зоны для тестирования дисковода, защитной зоны 2, резервной зоны. Первый сектор зоны данных имеет адрес 0x031000. Каждая дорожка вводной зоны состоит из 18 секторов. Перезаписываемая область поделена на 24 подзоны, разделяемые защитными зонами. Подзона обрамлена защитными зонами и имеет область запасных блоков. Вводится адресация LSN (Logical Sector Number), так что все сектора с пользовательскими данными имеют последовательные номера, начиная с 0. Внутри каждой подзоны дорожки состоят из одинакового числа секторов (от 17 до 40), но эти сектора содержат по 2697 байт (данные формата физического сектора DVD-ROM обрамляются всякой дополнительной информацией, причем заголовок отпечатывается при изготовлении). Сама спираль имеет синусообразную форму, причем нулевая фаза находится на границе между заголовком сектора и остальной его частью (теперь я понимаю почему DVD-RAM заготовки стоят так дорого ;). Содержимое всех зон DMA идентично и содержит информацию о форматированности диска, первичный список дефектов (обнаруженных при форматировании) и вторичный список дефектов (обнаруженных в процессе работы).
DVD-R перед вводной зоной (Lead-In) содержит зону R-Information, которая делится на знакомую по CD-R область PCA (Power Calibration Area, 7088 секторов, из них 256 для изготовителя диска) и RMA (Recording Management Area).
Выводная зона (Lead-Out) следует за зоной данных, но не может начинаться ранее некоторой границы. Режим записи - CLV. В режиме дополняющей (incremental) записи могут использоваться 3 метода связывания старого и нового кусков (кто выбирает?):
Размер зоны инициализации (в Lead-In) определяется жестко и она делится на собственно зону инициализации (45664 сектора нулей), буферную зону 0 (512 секторов нулей) и зону информации о физическом формате, которая состоит из 3072 секторов, содержащих 192 повторения 16 секторов (фактически та же информация, что и в зоне данных управления, но не заполнена изготовителем болванки):
Граничные зоны предназначены для предотвращения считывания обычными DVD-ROM устройствами данных с еще незаписанных участков. Каждая занимает от 12 МБ до 92 МБ в зависимости от расположения.
Зона данных управления выдавлена или предзаписана, поэтому оформлена связыванием с предыдущей и последующей информацией. Буферная зона 2 переименована в зону дополнительной границы (содержит еще один вариант информации о физическом формате).
На DVD-R выдавлена управляющая спиральная дорожка, которая также содержит данные (блоки нумеруются в сторону уменьшения) - Unrecorded Zone (почти undead ;):
Зона данных может делиться на подзоны (RZone, 2102), которые могут быть открытыми (не более 2) и закрытими (завершенными). Неиспользованная и незарезервированная пока часть называется невидимой RZone.
Формат RMA
Структура данных очень похожа на структуру DVD-R. Режим записи - CLV.
Зона данных управления и буферная зона 1 выдавлены или предзаписаны. Зона данных управления состоит не из 192 одинаковых копий, а всего лишь из 176, за которыми следуют 16 блоков управления сервоприводом (в стандарте не определены).
Выдавленная управляющая дорожка (Unrecorded Zone) дополнительно содержит предлагаемые значения OPC и стратегии для стирания. В PCA для изготовителя диска отведено 16 секторов вмесот 256.
Формат информации о каждом сеансе записи (RMD) различен при различных режимах записи (DAO, дополняющей (incremental) записи, ограниченная перезапись) и содержит данные о состоянии диска (пуст, дополняющая запись, DAO, закрыт после дополняющей записи, минимально очищен, происходит страние, происходит форматирование, пуст и защищен от записи, DAO и защищен от записи, дополняющая запись и защищен от записи, закрыт после дополняющей записи и защищен от записи, минимально очищен и защищен от записи, различные режимы ограниченной перезаписи), копию информации из выдавленной дорожки, информацию OPC для 4 устройств (аналогично DVD-R, но дополненную информацией о стирании), количество изменений, количество стираний, битовая карта дефективности наборов RMD, тип происходящего сейчас стирания и текущая позиция, тип происходящего сейчас форматирования и текущая позиция, адреса и статус входных и выходных границ (до 16 штук), число и границы RZone (до 16 штук), битовые карты дефективности блоков.
Типы стирания
Типы форматирования (все заполняется нулями, кроме входной зоны, выходной зоны, входной границы, выходной границы)
Состояния ограниченной области:
Каждая заготовка DVD-RW 1.1B имеет уникальный (64 бит) идентификатор (механизм защиты CPRM). Содержимое диска может шифроваться (C2) по ключу, генерируемому из этого идентификатора, поэтому простое копирование даст нечитаемые данные (фильмы).
Режим записи - CLD (Constant Linear Density), устройство может реализовать CAV. Скорость записи - до 4x. Формат фрейма данных и его кодирование совпадает с DVD-ROM. Выбранный метод записи позволяет произвольно записывать и перезаписывать ECC блоки (32 КБ).
Информационная зона делится на вводную зону, зону (пользовательских) данных (2295104 сектора) и выводную зону. Все их можно перезаписывать, чистая болванка не содержит ничего. Первый сектор зоны данных имеет адрес (PSN) 0x30000. Логический адрес (LSN) этого сектора равен 0.
Запись идет по выдавленной канавке. Канавка имеет форму спирали, на которой с помощью небольших отклонений записана информация об адресах блоков, которые должны быть размещены в данном месте (ADIP - Address-in-Pregroove). На 1 ECC блок приходится 51 бит информации, записанной в ADIP (из них 22 бита - физический адрес). Дополнительно во вводной зоне ADIP содержит информацию о физическом формате (256 байт, копируется в управляющую зону при инициализации):
Вводная зона состоит из
Выводная зона состоит из
Полное форматирование означает заполнение всей информационной зоны (информацией или нулями). Диск считается частично форматированным, если заполнена вводная зона, кроме начальной зоны. При этом внутрення зона идентификации диска должна содержать Formatting DCB (FDCB). Форматирование может происходить до записи на диск (необязательная проверка зоны данных), в фоновом режиме одновременно с записью, последовательная запись без форматирования (в конце записанной области создается временная выводная зона; может быть перезаписана при следующем сеансе записи; минимальный размер записи довольно велик).
DCB используются для обмена информацией между устройствами типа +RW. Для чтения полностью отформатированных или записанных дисков в DVD-ROM они не нужны. Обеспечиавют возможность защиты от форматирования, перезаписи и чтения управляющей информации. Каждый DCB должен содержать уникальный идентификатор последнего записавшего его устройства (изготовитель, модель, серийный номер). Пока определены 2 типа DCB
Особый цинизм стандарта заключается в явном предложении обратиться за разъяснениями по поводу форматирования и системы управления плохими блоками в отдел лицензий фирмы Филипс.
Режим записи - CLD (Constant Linear Density), устройство может реализовать CAV. Скорость записи - до 8x. Формат фрейма данных и его кодирование совпадает с DVD-ROM. Выбранный метод записи позволяет произвольно записывать ECC блоки (32 КБ).
Информационная зона может содержать одну или более сессий (до 191). Односессионная информационная зона делится на внутреннюю зону, вводную зону, зону (пользовательских) данных (максимум 2295104 сектора), выводную зону, внешнюю зону. Все их можно записывать, чистая болванка не содержит ничего. Первый сектор зоны данных имеет адрес (PSN) 0x30000. Логический адрес (LSN) этого сектора равен 0.
Запись идет по выдавленной канавке. Канавка имеет форму спирали, на которой с помощью небольших отклонений записана информация об адресах блоков, которые должны быть размещены в данном месте (ADIP - Address-in-Pregroove). На 1 ECC блок приходится 51 бит информации, записанной в ADIP (из них 22 бита - физический адрес). Дополнительно во вводной зоне ADIP содержит информацию о физическом формате (256 байт, копируется в управляющую зону при инициализации), формат аналогичен DVD+RW.
Внутренняя зона состоит из
Вводная зона (заполняется при закрытии первой сессии) состоит из
Выводная зона состоит из
Внешняя зона состоит из
Каждая сессия состоит из вводной зоны сессии (Intro), зоны (пользовательских) данных (целое число ECC блоков) и выводной зоны сессии (Closure). Для первой сессии в качестве вводной зоны сессии выступает вводная зона диска. Для последней сессии в качестве выводной зоны сессии выступает выводная зона диска. Последняя сессия может быть открытой (не иметь выводной зоны сессии). Данные могут записываться только в открытую сессию, так что если последняя сессия диска закрыта, то необходимо создать новую открытую сессию.
Вводная зона сессии состоит из буферной зоны A (нули), внутренней зоны идентификации сессии (набор Disk Control Block - DCB), зоны данных управления сессии (формат аналогичен DVD-ROM) и буферной зоны B (нули). Выводная зона сессии состоит из буферной зоны С (нули) и внешней зоны идентификации сессии (должна совпадать с внутренней зоной идентификации сессии).
Запись сессии может производиться несколькими (до 16) последовательными фрагментами (между ними теряется пространство в 1 ECC блок). Описание каждого фрагмента заносится в Session DCB. Открытие и закрытие сессии также считаются фрагментами. Чтобы данные сессии можно было прочесть на DVD-ROM, она должна быть закрыта (все незаписанные места во всех фрагментах заполняются и заносится информация в водные и выодные зоны). Фрагменты имеют непрерывную нумерацию во всех сессиях (от 1).
DCB используются для обмена информацией между устройствами типа +R. Для чтения полностью отформатированных или записанных дисков в DVD-ROM они не нужны. Если имеется несколько DCB одного типа, то правильным считается последний. Обеспечиавют возможность защиты от создания заменяющего DCB, записи в зону данных и чтения управляющей информации. Каждый DCB должен содержать уникальный идентификатор записавшего его устройства (изготовитель, модель, серийный номер). Пока определен 1 тип DCB
Характеристики устройства:
|
поколение оптических дисков |
Стандарты и торговые марки |
Ёмкость
|
Длина волны |
Применение и особенности |
|
Первое конце 1970-х годов - 1990 |
Лазерный диск Компакт-диск MiniDisc
|
60 минут на сторону CLV 30 минут на сторону CAV обычно до 700 Мб до 80 минут аудио CD лазер
|
780 нм (инфракрасный) |
хранение аудио, видео и данных |
|
Второе DVD 27 августа 1996 г В 2014 году от UMD дисков отказались в пользу скачивания данных через сеть |
DVD Digital Multilayer Disk DataPlay Fluorescent Multilayer Disc GD-ROM Universal Media Disc
|
1,4 ГБ (односторонний однослойный 8 см miniDVD 2,8 ГБ (двухсторонний однослойный 8 см miniDVD 4,7 ГБ (односторонний однослойный – общепринятый) 8,5 ГБ (односторонний двухслойный) 9,4 ГБ (двухсторонний однослойный) 17,08 ГБ (двухсторонний двухслойный) |
лазер 650 нм (красный), |
хранение аудио, видео и данных |
|
Третье прототип в октябре 2000 года. |
Blu-ray Disc HD DVD Forward Versatile Disc Ultra Density Optical Professional Disc for DATA Versatile Multilayer Disc
|
25 ГБ (однослойный) 50 ГБ (двухслойный) 100 (трехслойный)/128 ГБ (четырехслойные) (BDXL) |
405 нм (фиолетовый) |
хранение аудио, видео и данных, Системы противодействия копированию |
|
Четвертое Archival Disc —10 марта 2014 года, M-DISC а 13 мая 2010 года в |
Archival Disc Holographic Versatile Disc SuperRens Disc Optical Disc Archive Advisory Group
|
Archival Disc-300 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ
M-disk - 4,7; 25; 50; 100 Гбайт
|
лазерный диод с длиной волны 405 нм |
Большие сроки хранения от 50 до 1000 лет |
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
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,
Комментарии
Оставить комментарий
электромеханические устройства электронных аппаратов
Термины: электромеханические устройства электронных аппаратов