ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Южно-российский государственный университет экономики и сервиса

Технические средства предприятий информационного сервиса

Часть 3 Пособие

Для студентов дневной формы обучения специальности

230702 «Информационный сервис»

ШАХТЫ 2005

Авторы:

к.т.н., доцент кафедры «Информатика»

Д. Н. Галушкин

Рецензент:

к.т.н., доцент кафедры «Информатика»

И.В. Барилов

Учебно-методическое пособие содержит описание основных технических средств обработки и передачи информации. Основное внимание уделяется техническим средствам обработки информации: компьютеры (устройства ввода и вывода информации), телекоммуникации.

Проведение лекционных занятий в рамках данного пособия позволит студентам дневного факультета ознакомится с современными техническими средствами обработки информации.

Содержание

1 НАКОПИТЕЛИ НА ОПТИЧЕСКИХ ДИСКАХ	4
1.1 Технология CD	4
1.2 Технологии DVD	13
1.3 Трехмерный диск	16
2 НАКОПИТЕЛИ НА МАГНИТООПТИЧЕСКИХ ДИСКАХ	20
3 ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ПК	21
3.1 Видеомониторы на базе ЭЛТ	21
3.2 Стандарт ТСО-99	26
3.3 Защитные фильтры для мониторов и их выбор	27
3.4 Видеомониторы на плоских панелях	28
3.4.1 Мониторы на жидкокристаллических индикаторах	28
3.4.2 Плазменные мониторы	29
3.4.3 Электролюминесцентные мониторы	30
3.4.4 Самоизлучающие мониторы	30
3.5 Видеоконтроллеры	30
4 УСТРОЙСТВА ВВОДА ИНФОРМАЦИИ	39
4.1 клавиатура	39
4.2 Графический манипулятор «мышь»	40
4.3 Сканеры	40
4.4 Дигитайзеры	43
5 УСТРОЙСТВА ВЫВОДА ИНФОРМАЦИИ	43
5.1 Принтеры	43
5.1.1 Матричные принтеры	44
5.1.2 Струйные принтеры	45
5.1.3Лазерные принтеры	46
5.1.4 Термопринтеры	47
5.1.5 Твердочернильные принтеры	47
5.2 Плоттеры	48
6 СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА	49
6.1 Системы речевого ввода и вывода информации	49
6.2 Звуковые платы (карты)	51
6.3 Акустические системы	57
7 КОМПЬЮТЕРНЫЕ СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВИДЕОТЕХНОЛОГИЙ	59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК	64

1 Накопители на оптических дисках

1.1 Технология cd

Оптический компакт-диск появился в 1982 году благодаря фирмам Philips и Sony, стал обязательным элементом компьютера. Основными достоинствами накопителя на оптических дисках являются: высокая надежность и долговечность дисков и головок чтения/записи; сменяемость и компактность носителей; большая информационная емкость; меньшая (по сравнению с НМД) чувствительность к загрязнениям и вибрациям; нечувствительность к электромагнитным полям.

Оптические накопители выпускаются в следующих модификациях.

1. Классические компакт-диски:

-CD-ROM - Compact Disk Read Only Memory, неперезаписываемые лазерно-оптические диски;

-CD-R - Compact Disk Recordable, компакт-диски с однократной записью (их называют также CD-WORM - CD Write Once, Read Many и CD-WO - CD Write Once);

-CD-RW - CD Rewritable, компакт-диски перезаписываемые, с многократной записью.

2. Цифровые универсальные диски:

-DVD-ROM - Digital Versatile Disk Read Only Memory, неперезаписываемые цифровые универсальные диски;

-DVD-R - DVD Recordable, цифровые универсальные диски с однократной записью;

-DVD-RW - DVD Rewritable или DVD-RAM - DVD Read Access Memory, цифровые перезаписываемые универсальные диски.

3. Неперезаписываемые лазерно-оптические диски CD-ROM.

Конструктивно CD-ROM представляют собой пластиковый поликарбонатный диск диаметром 4,72" (бывают 3,5", 5,25") с толщиной 0,05", с отверстием в центре диаметром 0,6" и двухслойным покрытием (тончайший отражающий металлический алюминиевый слой и лаковое покрытие). Запись информации на диски возможна в лабораторных условиях, лазерным лучом большой мощности, который оставляет на поликарбонатной основе диска дорожку с микроскопическими впадинами (питами). Питы имеют ширину около 0,5 микрон, следуют друг за другом, образуя единую спиральную дорожку с шагом 1,6 микрона (первичный мастер-диск). Дорожка на компакт диске спиральная и узкая, так, например, впадины имеют глубину около 5*10^-9" и ширину 24*10^-9"; плотность дорожек - 16000 на дюйм. Длина всей спиральной дорожки около 5 км.

В оптическом дисководе информация с дорожки читается лазерным лучом меньшей мощности, который фокусируется на дорожке диска и отражается от выпуклостей питов, меняя свою интенсивность. Отраженный луч улавливается фотоприемником (фотодиодом) оптической читающей головки.

Различные CD-ROM отличаются по скорости передачи данных, которая зависит от двух факторов: плотности записи информации на поверхности диска и скорости вращения диска. Последняя - параметром, который указывается в виде коэффициента кратности, показывающего, во сколько раз линейная скорость дисковода превышает единичную скорость (150 Кбайт/с). Сейчас имеются модели с любыми четными значениями этого коэффициента от двух до 56. Следует заметить, что прямой линейной зависимости между коэффициентом кратности и трансфером нет.

Дисковод считывает информацию диска следующим образом: лазер фокусируется непосредственно на информационном слое, при этом грязь и царапины на покрытии оказываются не в фокусе и игнорируются. Кроме того, для обеспечения надежной работы информация на компакт-диске кодируется с избыточностью (используется корректирующий код Рида-Соломона). .

В первых накопителях использовалась минимальная постоянная линейная скорость считывания данных, однако для прослушивания аудиоданных скорость считывания должна быть не менее 150 Кбайт/с. Это способствовало началу применения переменной угловой скорости, которая при считывании информации с внутренней части диска должна быть 500 оборотов/мин и 200 оборотов/мин с внешней, то есть должна меняться в 2,5 раза. В низкоскоростных накопителях при считывании (записи) угловая скорость компакт диска меняется в зависимости от местонахождения считываемого (записываемого) участка дорожки с целью обеспечения постоянной линейной скорости носителя под головкой. Высокоскоростные устройства лишены этого, однако высокая емкость дисков обеспечивается в них технологическими приемами (использование технологии CAV Constant Angular Velocity - постоянная угловая скорость). В этом режиме частота оборотов диска остается постоянной, поэтому на периферийных участках данные считываются с большей скоростью (4-7 Мбайт/с), средняя скорость считывания при этом гораздо ближе к минимальным значениям, поскольку запись на диске начинается с внутренних областей. Кроме того следует отметить, что большинство дисководов способно автоматически снижать скорость вращения при появлении большого количества ошибок считывания данных. Снижение скорости частично компенсируется наличием в устройствах кэша, который, помогает при работе с большим количеством мелких файлов, требующим многократного позиционирования головки считывания/записи. Размер внутренней кэш-памяти в современных накопителях достигает 0,128 - 1 Мбайт.

Современные дисководы CD-ROM имеют IDE-ATAPI- или SCSI-интерфейсы и могут подключаться непосредственно к разъему на материнской плате. IDE-ATAPI - распространенный интерфейс, большинство современных приводов CD-ROM с данным интерфейсом поддерживает протокол Ultra DMA/33 (UDMA), имеющий скорость передачи 33 Мбайт/с. SCSI-интерфейс обеспечивает скорости передачи данных до 80 Мбайт/с.

Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, напыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, сеpебpа или другого отражающего материала, и два тонких защитных слоев лака, на один из которых наносятся надписи, рисунки. Информация записывается вдоль спиральной дорожки, идущей от центра к пеpифеpии, на которой расположены битовые ячейки (питы). Информация составляется чередованием питов и промежутков между ними (то есть двоичными нулями и единицами). Емкость CD составляет 650 Мбайт. Для функционирования носителя на него записывается примерно 8 Мбайт служебной информации, поэтому полезная емкость CD равна приблизительно 640 Мбайт.

Недостатком является невозможность записи на стандартный диск, в связи с этим CD обычно именуют CD-ROM (CD - Read Only Memory). Читается диск с помощью привода. Хотя структура диска (спираль) отличается от стандартной для компьютера (отдельные дорожки), Windows понимает файловую систему компакт-диска CDFS и вся информация представляется в виде стандартных элементов, каталог и файл. Для работы в DOS помимо драйвера дисковода нужен драйвер файловой системы CDFS (мсcdex.exe), необходимый при создании загрузочной дискеты или при работе без запуска операционной системы.

Рассмотрим устройство CD-дисковода. Типичный привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска. Hа плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контpоллеpом компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной или переменной линейной скоростью, сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая хаpактеpистика. Двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска. Hа оси двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется пи помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска, подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.

Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфpакpасного лазерного светодиода, система фокусировки, фотоприемник и пpедваpительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и пеpефокусиpовку лазерного луча. Благодаря малой инерционности, система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения. Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружиненные шарики, при зубчатой - подпружиненные в разные стороны паpы шестерней.

Система загрузки диска выполняется в двух вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, и с использованием выдвижного подноса (tray), на который кладется диск. В обоих случаях система содержит двигатель, приводящий в движение лоток или футляр, а также механизм перемещения pамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. Все современные приводы используют второй способ загрузки. При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В дисководах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка пpедусматpивает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке. Надо отметить, что такие фиксаторы имеют практически все дисководы, то есть в современных приводах предусмотрена возможность работы и в вертикальном положении.

Hа передней панели дисковода располагаются кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим pегулятоpом громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска пpоигpывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками, а кнопка Eject при этом обычно используется для остановки пpоигpывания без выбрасывания диска. Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - напpимеp, при выходе из строя привода лотка дисковода, при пропадании питания и т. п. В отверстие нужно вставить шпильку или pаспpямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка и его можно выдвинуть вручную.

Так как одной из функций дисковода является проигрывание аудиодисков, то стоит рассмотреть качество получаемого звучания. Воспроизведения звука - побочное занятие привода, поэтому оно делается по остаточному принципу - простейший ЦАП и несложный выходной усилитель. CD-ROM по качеству значительно уступают стационарным пpоигpывателям Hi-Fi и приближаются к недорогим портативным плеерам. Поэтому практически все дисководы имеют на задней панели помимо обычного аналогового выхода еще и цифровой для прямого подключения к звуковой карте, что позволяет обойти звуковую часть привода и использовать соответствующие схемы звуковой карты, которые выполнены более качественно.

При выборе CD-ROM необходимо обратить внимание на его скорость. Скорость работы приводов измеряется относительно скорости вращения обычного музыкального CD-плеера (скорость обмена около 150 Кбайт/с). Например, параметр 40х значит, что дисковод может вращать диск в 40 раз быстрее, чем стандартный CD-плеер. Однако не стоит думать, что 72-скоростной CD-ROM будет работать заметно быстрее, чем 40-скоростной. Из-за того, что физические паpаметpы диска стандаpтизиpованы для основной скорости вращения, на скоростях, больших 4-6, возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков низкого качества, а их у нас большинство, может ухудшаться. Естественной на это реакцией дисковода является снижать скорости вращения диска (вплоть до 1х). При этом большинство дисководов после этого не могут возвращаться к максимальной скорости вплоть до смены диска. Hа скоростях свыше 4000-5000 оборотов в минуту надежное считывание становится практически невозможным, поэтому многие модели CD-ROM ограничивают верхний предел скорости вращения. При этом на внешних дорожках скорость передачи достигает номинальной (напpимеp 1800 Кбайт/с), а по мере приближения к внутренним падает (в нашем примере приблизительно до 1200-1300 Кбайт/с). В результате даже при существенно разной скорости вращения диска современные приводы достаточно высокого качества имеют в общем одинаковую скорость передачи данных.

Так как все сегодняшние приводы обеспечивают достаточную скорость вращения диска, то более важным параметром является время доступа. Оно у лучших моделей составляет около 80-60 мс, у дешевых намного больше - вплоть до нескольких сотен мс. Причем дешевые дисководы обладают особенностями: плохое качество чтения диска (например, диски с дефектами, которые отлично читаются на других приводах, могут не читаться), сильный шум, вибрация и др. При этом они имеют небольшой срок службы. Примерами таких устройств могут послужить, приводы фирм Mitsumi или Saмсung. Практически для любых задач хватает 12-кратной скорости вращения, а вообще рабочим минимумом принято считать скорость 4х. Хорошей репутацией пользуются изделия NEC, ASUSTeK, Toshiba, Kenwood, Sony, Pioneer, Panasonic.

В CD-ROM используется технология, что и в обычной звуковой системе CD-DA. Выпущенные фирмами Philips и Sony стандарты записи произвольных данных на компакт-диски: Yellow Book, Green Book, Orange Book, White Book и Blue Book; причем все они дополняют стандарт CD-DA, описанный в Red Book. Упомянутые стандарты относятся только к формату отдельных дорожек, причем на одном диске могут сосуществовать дорожки различных форматов.

Yellow Book определяет базовые форматы записи данных на диск: CD-ROM mode 1 и CD-ROM mode 2, в которых внутри каждого из кадров дорожки, объемом по 2352 байта (сектор), выделяется 12 байт синхронизации, 4 байта заголовка сектора и 2336 байта для записи данных. Благодаря наличию байтов синхронизации и заголовка возможно точное нахождение нужного сектора данных, которое в обычном звуковом диске затруднено. В формате mode 1, используемом в большинстве CD-ROM, из области данных выделяется 288 байт для записи кодов EDC/ECC (Error Detection Code/Error Correction Code), предназначенных для обнаружения и исправления ошибок. Оставшиеся 2048 байт отводятся для хранения данных. В формате mode 2 коppектиpующие коды не используются, и все 2336 байт данных сектора отводятся для записи информации. Предполагается, что записываемая информация содержит коppектиpующие коды, либо нечувствительна к незначительным ошибкам, оставшимся после коppекции низкоуровневым кодом Рида-Соломона. Этот формат предназначен для записи звука и изображений. Диск формата mode 1, на котором совмещены звук и данные, называется Mixed Mode Disk. Пpи этом на первой дорожке записываются данные, а на всех последующих - звуковая информация.

Фоpмат mode 2 в чистом виде не применяется, однако на его основе разработаны форматы CD-ROM/XA (eXtended Architecture) двух вариантов (Green Book). В первом варианте из блока данных объемом 2336 байт выделяется 8 байт подзаголовка, 4 байта EDC и 276 байт ECC, оставляя для данных 2048 байт (как и в формате mode 1); во втором варианте ECC не используется и для данных остается 2324 байт. Hа одной дорожке формата XA могут встречаться секторы как первого, так и второго вариантов. Достоинством подхода является возможность одновременного считывания в реальном времени данных и звуковой и/или видеоинформации без лишних перемещений между дорожками. Устройство последовательно считывает эти секторы в буфер, а затем посылает в компьютер для синхронизации. CD-ROM/XA также поддерживает стандарт multi session (формат многократной записи на диск).

Формат CD-I (CD-Interactive), описанный в Orange Book, предусматривает запись видеоизображения на дорожках фоpмата XA и его воспроизведение при помощи специального проигрывателя CD-I на бытовом телевизоре паpаллельно с прослушиванием звуковой программы. Также возможна запись и другой информации, например, текста с описанием фильма. Этот стандарт разрабатывался для массового рынка мультимедийной продукции и стал стандартным для записи мультимедиа. Дорожки формата CD-I не включаются в оглавление диска (TOC), поэтому они не видны на аппаратуре, не поддерживающей формата CD-I. Для совместимости со стандартными звуковыми проигрывателями предложен формат CD-I Ready, в котором для записи изображения используется растянутая пауза перед первой звуковой дорожкой, игнорируемая большинством обычных проигрывателей. Для совместимости с аппаратурой чтения дисков в формате XA используется формат CD-Bridge, представляющий собой включенные в общее оглавление диска дорожки формата CD-I, содержащие адресные метки обоих форматов - CD-I и XA. Формат долго не просуществовал и был вытеснен другими стандартами.

White Book описывает фоpмат Video CD, основанный на CD-Bridge и используемый для хранения движущихся изображений в кодировке MPEG (Moving Picture Expert Group). MPEG -1 - это алгоритм сжатия многоканального аудио и видеоинформации и объединения их в один поток данных. Сжатие аудио основано на усечении информации, которая не воспринимается человеческим ухом. Так как звук обладает большой избыточностью, то такое сжатие позволяет уменьшать объем информации в несколько раз. Сжатие видео имеет в своей основе анализ движения. Кодированию подлежит не весь кадр, а только изменения, произошедшие относительно предыдущего кадра. Кроме того каждый кадр сжимается путем преобразования в векторную форму (аналогично JPEG). Это позволяет разместить на одном диске более часа видеоизображения и многоканальную фонограмму. Так как полнометражный фильм занимает 1.5-2 часа, то в коробочке, как правило, можно обнаружить два диска. Формат MPEG-1 соответствует традиционному качеству VHS (разрешение не хуже 320*240), то есть качеству обыкновенной видеокассеты, но на Video CD отсутствуют разного рода шумы, помехи.

Blue Book описывает фоpмат CD-Xtra, состоящий из двух сеансов - звукового и сеанса данных.

Организацию файловой системы на CD-ROM описывает стандарт ISO 9660. Уровень (level) 1 этого стандарта включает фоpматы файловых систем МС-DOS и HFS (Apple Macintosh). Вложенность каталогов МС-DOS не может превышать 8, а длина имени - 8+3 символа. Уровень 2 описывает файловую систему с длинными именами и уровнем вложенности до 32.

Все дисководы поддерживают стандарты CD-ROM (mode1 и mode 2), CD-DA (Audio CD), Bootable CD (позволяет загружать с CD операционную систему), Video CD.

Запись на CD

Однократная запись, которая описывается в стандарте CD-R (CD-Recordable) использует болванки, представляющие собой с виду обычный компакт-диск, в котором отражающий слой выполнен из золотой или серебряной пленки, между ним и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные питам. На CD-R организуется та же информационная структура, что и на штампованных дисках. Это позволяет при помощи соответствующего программного обеспечения записывать различные диски, которые затем используются в традиционных CD-ROM. Отражающая способность зеркального слоя и четкость питов у дисков CD-R немного ниже обычного, отчего некоторые не очень качественные устройства могут работать с ними неуверенно.

Система многократной записи первоначально называлась CD-E (CD-Eraseable), но затем CD-RW (CD-ReWritable). В CD-RW используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием лазерного луча фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. Фиксация изменений состояния происходит потому, что материал регистрирующего слоя при нагреве выше критической температуры переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания, а при нагреве до температуры значительно ниже критической восстанавливает кристаллическое состояние. Существующие диски выдерживают от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи. Однако их отражающая способность существенно ниже штампованных и CD однократной записи, что затрудняет их считывание в обычных приводах.

Перезаписываемый диск может иметь такую же структуру дорожек и файловую систему, что и CD-R, либо на нем организуется специальная файловая система UDF (Universal Disk Format), позволяющая динамически создавать и уничтожать отдельные файлы на диске. Например, можно использовать CD-RW как обычный сменный диск и писать на него прямо из приложений.

Частным случаем CD-R является формат Kodak Photo CD, используемый для многосеансовой записи коллекций фотографий. Photo CD использует формат CD-Bridge, офоpмленный в файловую систему ISO 9660. Диски Photo CD могут воспроизводиться специальными проигрывателями на бытовой телевизор или считываться компьютерными приводами CD-ROM. Большого распространения Photo CD не получил.

Диски CD-R и CD-RW могут отличаться цветом рабочей поверхности. Цвет определяется материалом регистрирующего и отражающего слоев. В качестве регистрирующего слоя для дисков CD-R распространены органические соединения – цианин, который имеет голубой цвет и характеризуется средней стойкостью к облучению светом и перепадам температуры. Фталоцианин имеет золотистый цвет и значительно стоек ко внешним воздействиям. В качестве отражающих материалов используют золото и серебро, алюминий и различные сплавы. Рабочая поверхность диска с отражающим слоем из бесцветного металла имеет цвет своего регистрирующего слоя, а отражающий слой из золота изменяет цвет цианина с голубого на зеленоватый. Органический слой дисков CD-RW обычно имеет сероватый цвет.

На большинстве дисков указана их максимальная вместимость в мегабайтах (обычно 650 при размере блока 2048 байт). Отдельные диски маркируются цифрой 780, что обозначает емкость диска в звуковых секторах (74 минуты по 176 Кбайт). При записи в формате mode 2 за счет большей величины блока данных возможна запись более 650 Мбайт ценой снижения корректирующей способности кода. На диске (коробке) сообщается максимально допустимая скорость записи. Для записи на повышенных скоростях желателен рассчитанный на эти скорости регистрирующий слой, и превышение допустимой скорости записи может привести к смазыванию информационных меток и последующей плохой читаемости диска. Отсутствие маркировки скорости в сопроводительном тексте говорит о том, что запись на повышенных скоростях не гарантируется.

Все современные CD-рекордеры работают как с CD-R, так и с CD-RW дисками. Рассмотрим характеристики приводов. Как правило, скорость вращения указывают в трех числах. Первое обычно характеризует запись CD-R, вторая запись CD-RW, а третье - скорость чтения. Например, 6x/4x/24x означает скорость записи CD-R 6х, CD-RW - 4х, а скорость чтения дисков - 24х. Процесс записи одной дорожки представляет собой единую операцию, которая не может быть прервана, иначе диск будет испорчен. Для обеспечения равномерности поступления записываемой информации на лазер все приводы имеют буфер (хорошие приводы имеют не менее 2 Мбайт), исчерпание данных в котором приводит к аварийному прерыванию записи. Исчерпание данных в буфере может быть вызвано запуском параллельных процессов, подкачкой страниц памяти, захватом процессора плохо написанными драйверами устройств, зависанием программы. Поэтому при записи диска не стоит запускать каких-либо ресурсоемких приложений.

Различают два основных режима записи на CD-R: DAO (Disk At Once - весь диск за один прием) и TAO (Track At Once - одна дорожка за один прием). При записи методом TAO лазер включается в начале каждой дорожки и отключается в ее конце, в точках включения и выключения лазера формируются серии специальных блоков - run-in, run-out и link, предназначенные для связывания дорожек между собой. Стандартный промежуток содержит 150 блоков (2 секунды). При записи методом DAO лазер включен на протяжении записи всего диска. Диск, записанный за один прием, является наиболее универсальным и считывается любыми CD-ROM с любым файловым диспетчером, однако после записи невозможно дописывание новых данных на диск. Этот режим также желателен для записи мастер-дисков для последующего тиражирования путем штамповки - большинство типовых станков для изготовления матриц воспринимают только непрерывно записанные оригиналы.

В режиме TAO пишутся многосессионные диски формата CD-ROM, допускающие последующую дозапись данных, это также наиболее простой способ записи CD-DA с паузами между дорожками. Сессия может быть как полностью записана за один прием - с формированием TOC, файловой системы (для CD-ROM) и зон Lead-In/Lead-Out (запись с закрытием сессии), так и в несколько приемов, с сохранением временных TOC в элементах PMA (запись с оставлением открытой сессии). Накладные расходы на первую сессию составляют 11250 блоков (22.5 Мбайт), на каждую последующую - по 6750 (13.5 Мбайт), и проявляются не в ограничении доступного пространства в очередной сессии, а в его уменьшении для последующих сессий. В связи с этим не рекомендуется из практических соображений записывать на диск большое количество сессий - тогда его полезная емкость значительно уменьшится. При закрытии сессии в ее Lead-In записывается указатель на свободную область диска непосредственно за Lead-Out, что дает возможность дописывания на диск новых сессий. Подавляющее большинство современных приводов CD-ROM понимают формат multisession и не обращают внимания на закрытость диска.

Перед началом процесса записи привод выполняет калибровку лазера, используя область PCA. Таких калибровок может быть не более 100, причем многие современных приводы записывают в PCA вместе с параметрами оптимального режима записи еще и свой номер модели, так что при последующих операциях над этим диском в приводах этого же типа калибровка выполняться не будет. Поскольку конечная видимость каждого файла определяется процессом импорта в новую сессию оглавления предыдущей, возможно исключение из каталога отдельных файлов и выборочная замена файлов с совпадающими именами. Старая копия файла продолжает оставаться на диске в одной из предшествующих сессий, однако в новый каталог помещается ссылка на новый экземпляр. Выборочное исключение файлов предыдущих сессий в каталог новой сессии дает эффект их удаления. Видимость удаленных таким образом файлов впоследствии может быть восстановлена путем их импорта в новые сессии. Если запись на однократный многосессионный диск по какой-либо причине была прервана, то имеется возможность использовать оставшееся свободным пространство диска. Для этого требуется программа записи, имеющая опцию закрытия сессии, после чего нужные данные записываются очередной сессией без импорта прерванной сессии. Для записи CD-RW, кроме сессионного метода, может применяться их предварительное форматирование под UDF - разбивка на секторы подобно магнитным дискам.

Существуют и 80-миллиметровые компакт-диски с емкостью 180 Мбайт. У этого типа CD есть младшие братья. Это семейство так называемых "business card CD". Фактически это обычные диски, но обрезанные с двух сторон, так что по виду и размеру они напоминают визитную карточку, объемом от 20 до 60 Мбайт.