Лекція 9

1.1. CD – ROM

1.2. Пристрій і принцип роботи

1.3. Пристрій і принцип роботи

1.4. Основні параметри приводів

1.5. Основні параметри приводів

1.1. CD - ROM

Музичні оптичні компакт-диски прийшли на зміну вініловим в 1982 року - приблизно в той же час, коли з'явилися перші персональні комп'ютери фірми IBM. Ці пристрої стали результатом плідного співпраці двох гігантів електронної промисловості - японської фірми Sony і голландською Philips. Строго певна місткість компакт-дисків пов'язана з такою цікавою історією.

Виконавчий директор фірми Sony Акио Морита вирішив, що компакт- диски повинні відповідати запитам виключно любителів класичної музики - - не більш і не менше. Після того, як група розробників провела опитування з'ясувалося, що найпопулярнішим класичним твором в Японії в тих часи була 9-а симфонія Бетховена, яка тривала 72-73 хвилини. Тому було вирішено, що компакт-диск має бути розрахований саме на 74 хвилини звучання, а точніше, на 74 хвилини і 33 секунди. Так народився стандарт відомий як "Червона Книга" (Red Book). Коли 74 хвилини перерахували в кілобайти, вийшло 640 Mb.

Фахівці ж Philips визначили мінімальні вимоги до якості записи звуку і регламентували, наприклад, такі характеристики аудіо компакт-дисків, як їх розмір, метод кодування даних і використання єдиної спіральної доріжки.

Дві вищеназвані фірми зіграли також провідну роль при розробці першій специфікації цифрових компакт-дисків - так званої "Жовтої Книги" ((Yellow Book), або просто CD - ROM. Вона послужила основою для створення компакт-дисків з комплексним представленням інформації, тобто здатних зберігати не лише звукові, але і текстові і графічні дані (CD - Digital Audio, CD - DA). При цьому привід, читаючи заголовок диска, сам визначав його тип - аудио- або цифрові дані. У цьому форматі, проте, не регламентувалися логічні і файлові формати компакт-дисків, оскільки вирішення цих питань було повністю віддане на відкуп фирмам- виробникам. Це, зокрема, означало, що компакт-диск відповідний вимогам "Жовтої Книги", міг працювати тільки на конкретній моделі накопичувача. Такий стан справ, особливо у зв'язку з великим комерційним успіхом компакт-дисків, зрозуміло, не могло задовольнити виробників подібних пристроїв. У загальних інтересах необхідно було терміново знайти компроміс.

Саме тому другим стандартом де-факто для цифрових компакт-дисків стала специфікація HSG (High Sierra Group), або просто High Sierra. Цей документ носив, взагалі кажучи, рекомендаційний характер і був запропонований основними виробниками цифрових компакт-дисків з метою забезпечити хоча би деяку сумісність. Ця специфікація визначала вже як логічний, так і файловий формати компакт-дисків.

Створена специфікація виявилася настільки привабливою, що стандарт ISO - 9660 (1988 рік) для цифрових компакт-дисків, в принципі співпадав з основними положеннями HSG. Помітимо, що усі компакт-диски відповідні вимогам стандарту ISO - 9660, який визначає їх логічний і файловий формати, є сумісними один з одним. У частковості цей документ визначає, яким чином знайти на компакт-диску його вміст (Volume Table Of Contents, VTOC). Базовий формат запропонований в HSG -спецификации, багато в чому нагадував формат флопі-диска.

Як відомо, системна доріжка (трек 0) будь-якої дискети не лише ідентифікує сам флопі-диск (його щільність, тип використовуваної ОС), але і зберігає інформацію про те, як він організований по директоріях, файлам і піддиректоріям. Доріжка даних, що ініціює, на компакт-диску починається з службовій області, необхідній для синхронізації між приводом і диском. Далі розташована системна область, яка містить відомості про структуризації диска. У системній області знаходяться також директорії цього тому з покажчиками або адресами інших областей диска. Істотне відмінність між структурою компакт-диска і, наприклад, дискетою полягає в тому, що на CD системна область містить пряму адресу файлів в піддиректоріях, що повинне полегшити їх пошук. Міжнародний стандарт ISO - 9660 описує файлову систему на CD - ROM. ISO - 9660 першого рівня нагадує файлову систему MS - DOS: імена файлів можуть містити до 8-ми символів, розширення імені файлу (що складаються з 3-х символів) відділяється від імені файлу точкою. Імена файлів не можуть містити спеціальних символів ("~"-" "+ "="). При іменуванні файлів використовуються символи тільки верхнього регістра, цифри і символ "_". Імена каталогів не можуть мати розширень. Кожен файл має версію; номер версія відділяється від розширення символом ";". Каталоги можуть мати вкладеності 8.

Стандарт ISO - 9660 другого рівня дозволяє використовувати в іменах файлів до 32 символів, накладаючи описані вище обмеження. Диски, створені з застосуванням такого стандарту, не можуть використовуватися у ряді ОС, в тому числі і MS - DOS.

Специфікація CD - I (Interactive) була запропонована в 1988 році. Цей стандарт визначав використання дискового плеєра без підключення його до комп'ютеру. Пристроєм відображення в даному випадку повинен був стати наприклад, звичайний телевізор. Зрозуміло, що використовувався і його стандартний звуковий канал. Окрім цього, CD - I пропонувала декілька рівнів якості відтворення аудио- і графічної інформації. Дана специфікація викладена в "Зеленій Книзі" (Green Book). Помітимо, що так звані CD - I - Ready -диски є деякій сумішшю між аудио- CD (Red Book) і мультимедіа-диском (Green Book). Таким чином, на аудіоплеєрі прослуховується тільки звукова інформація, а на пристрої CD - I відтворюється уся разом. Стандарт CD - ROM XA був створений в 1990 році зусиллями фірм Microsoft Philips і Sony як "міст" між CD - ROM і CD - I. Таким чином, ХА-диск міг відтворюватися на CD - I -плеері або приводі, що відповідає стандарту Yellow Book (при використанні спеціального програмного забезпечення). Формат специфікації CD - ROM XA сумісний зверху вниз з форматами, рекомендованими High Sierra і ISO - 9660. Проте в новій специфікації закладено вже набагато більше можливостей. По-перше, формат ХА дозволяє осущес-твлять багато сеансовий запис на диск. По-друге, основною відмітною особливістю приводів CD - ROM ХА являється так звана техніка чергування ((interleaving). Специфікація ХА дозволяє одночасно зберігати на диску графічні, текстові і звукові дані, причому графіка може включати як стандартні картинки і анімацію, так і повнооб'ємне відео (full - motion).

Іншою відмітною особливістю специфікації ХА являється стискування звукових даних, що дозволяє зберігати на одному диску до декількох годин аудіоінформації замість звичайних 74-х хвилин. До речі, саме із-за стискування мінімальна швидкість передачі інформації не має бути менше 150 Кбайт/с.

Ще одна специфікація, прийнята в 1991 році і викладена в "Помаранчевих Книгах" (Orange Books), відноситься до записуваних і стираних дисків. У першій книзі йдеться про магнітооптичні диски (CD - MO), які допускають як стирання, так і перезапис інформації. Друга книга втаємничена накопичувачам з одноразовим записом типу WORM. До подібних накопичувачів відносяться пристрої, що відповідають, наприклад, специфікації CD - ROM XA. У 1993 році була анонсована ще одна книга - White Book ("Біла"). У її створенні взяли участь JVC, Matsushita, Philips і Sony. У цьому документі визначалися основні параметри видео-СД - компакт-диска, на якому можна було зберігати 72 хвилини високоякісного відео стереозвуком. Зберігання даних на видео- CD базується на методі стискування інформації, званому MPEG (Motion Picture Experts Group). Видео- CD можуть відтворюватися на спеціальних видео- CD -плеерах, CD - I -плеерах з спеціальним картріджом "Digital Video", а також на комп'ютері з спеціальною платою MPEG -декодера і приводом CD - ROM.

Специфікація White Book є нині ідеальним засобом для зберігання цифрового відео - це єдиний стандартний шлях відтворення відео на мультимедиа- PC.

Після прийняття специфікації White Book були переглянуті і перероблені з її обліком перші версії стандарту Green Book. Світ цифрового відео став належати "Білій Книзі".

У кінці 1994 року були анонсовані так звані музичні мультимедіа-компакт-диски. Ця специфікація носить назву CD Plus.

Подібні диски містять дві частини, одна з яких - аудіо, а інша - CD - ROM. Записану музику можна прослуховувати на аудіоплеєрі, а доступ до мультимедіа-інформації (і музиці) можливий на приводі, підключеному до ПК.

Отже, були розглянуті практично усе найбільш поширені формати зберігання даних на CD - ROM. Як вже було сказано, відмітною особливістю усіх цих форматів є їх відмінність від файлової системи використовуваною в MS - DOS. Таким чином, для доступу до даних, що зберігаються на CD, - ROM, потрібне перетворення форматів. Для цих цілей фірма Microsoft випустила спеціальний драйвер, який називається Microsoft CD Extention ((mscdex.exe). Він входить в комплект постачання MS - DOS, а також поставляється практично з усіма приводами CD - ROM.