Вопрос 22 - Накопители на оптических дисках

(надо спросить у преподов надо ли писать тут про ДВД и прочую паибень)

Скорость доступа (access time) определяет среднее время (в миллисекундах), необходимое для обнаружения и загрузки первого блока данных во внутренний буфер. Стандарт MPC 1 устанавливает такое время в одну секунду или менее, но большинство современных приводов имеют скорость доступа около 0.3 с. Разумеется, этот параметр не включает в себя время, необходимое для выхода двигателя на рабочий режим.

Скорость передачи данных (dats-transfer rate) зависит от двух факторов - плотности данных и скорости вращения диска. Под плотностью в данном случае понимают количество бит (впадин) на дюйм (или миллиметр).

Под размером блока данных (data block size) понимают минимальное количество байт, которые передаются на компьютер через интерфейсную карту. Минимальный размер блока данных в соответствии со спецификацией МРС равен 16 Кбайт

Размер буфера - размер внутреннего буфера (кэш-памяти),в который считываются файлы перед их передачей. Стандарт МРС устанавливает размер буфера в 64 Кбайт. Для скоростных устройств размер буфера может достигать 256 Кбайт и даже 1 Мбайта.

Поддержка формата CD-ROM/XA. Подразумевается использование дисков формата ХА, поддерживающего хранение аудио- и видеоданных единым блоком, в который также включается информация о синхронизации звука. При содержании в обычном формате каждый тип должен располагаться на отдельной дорожке, когда в формате ХА данные различного типа могут храниться на одной дорожке.

Тип загрузки диска. Существует два типа приводов CD-ROM. В первом случае диск устанавливается напрямую. Во втором случае для установки диска используется специальная кассета, называемая кэдди (caddy).

Основные принципы построения и работы CD-ROM

Информация с компакт диска (CD) считывается при отсутствии механического контакта между считывающим устройством и вращающимся диском с помощью узкого лазерного луча, который вырабатывается полупроводниковым лазером. На CD размещена непрерывная спиральная дорожка, начинающаяся у внутреннего диаметра диска и идущая к внешнему диаметру. Дорожка CD представляет собой последовательность мельчайших выемок в дисковом материале (питов) и отражающих поверхностей (флэтов). Ширина питов составляет 0,4-0.5мкм, глубина - 0,1 мкм. Расстояние между соседними дорожками, которое названо шагом спиральной дорожки, постоянно и составляет 1,6 мкм

Оптическая система (оптическая головка) устанавливается в требуемую зону дорожки записи с помощью системы позиционирования. Специальная система автоматического регулирования радиального слежения (CAP-PC) и система автоматического регулирования радиального привода обеспечивают совмещение оптической головки (ОГ) с дорожкой CD во время работы. CD приводится в движение двигателем, который является исполнительным элементом системы автоматического регулирования скорости вращения диска (САР-ЛС - система автоматического регулирования линейной скорости). При этом обеспечивается постоянная линейная скорость воспроизведения 1.25 м/с и считывание информации с постоянной скоростью 4,3218 Мбит/с (технология CLV-Constant Linear Velocity), Скорость вращения зависит от положения ОГ над дорожкой. Число оборотов в минуту является переменным и изменяется непрерывно от 500 об/мин при расположении головки воспроизведения на внутреннем диаметре CD (в начале проигрывании) до 200 - на внешнем диаметре. Новые накопители CD-ROM используют CD, записанные по технологии CLV, а считывают данные с постоянной угловой скоростью CAV (Constant. Angular Velocity).

CD-DA (CD - Digital Audio, Audio-CD) - распространенный стандарт для компакт-дисков, описанный в Красной Книге. Содержит аудиоданные. Его можно слушать как через CD-ROM привод, так и через бытовой CD-проигрыватель. Аудиоданные записываются фреймами продолжительностью по 1/75 секунд. Каждую секунду сохраняется 44100 разверток аудиосигнала. Развертка занимает два байта (16 бит) и содержит запись двух каналов (левый и правый). В результате объем данных в одном фрейме получается 44100* 2 * 2/75 = 2352 байт. Это размер физических блоков на CD.

CD-Extra - формат, который сочетает аудио- и компьютерные данные. На диске CD-Extra записаны две сессии. Первая содержит аудиоданные, вторая - обычные данные. Проигрыватель музыкальных дисков воспроизводит только первую сессию. Диски CD-Extra содержат дополнительные данные, например текст и рисунки, которые можно воспроизвести на мультимедийных компьютерах и на специальных проигрывателях для CD-Extra.

Не каждый мультисессионный CD-ROM может работать с CD-Extra. У некоторых устройств программное обеспечение таково, что обрабатывают некоторые диски как аудио, поскольку на первой дорожке первой сессии записаны звуковые данные. Поскольку на аудиодисках записана только одна сессия, CD-ROM уже не ищет другие.

CD-G (Karaoke СD)- формат CD. Создан как расширение CD-DA. Представляет собой аудиодиск с дополнительной графической информацией, которая записывается в субкоды R-W. Прослушивание музыки или голоса сопровождается просмотром фотографий или рисунков. Для просмотра используется бытовые CD-G проигрыватели или компьютеры (требуется дополнительное ПО).

CD-Text - расширение аудио CD. Содержит обычные аудиоданные, проигрываемые как обычные CD-DA. Кроме этого содержит тестовую информацию, записываемую в каналы субкода, - название диска, имя исполнителя и название каждой музыкальной композиции. По стандарту возможно создание нескольких вложенных текстовых меню. Дополнительную информацию, такую как название CD и дорожек, могут воспринимать и читать проигрыватели дисков, приспособленные для CD-Text, т. е. устройства типа CD-ROM. Для записи информации на CD-Text требуется приспособленный для этого CD-Writer.

CD-i (сокращение от "интерактивный CD") - формат для мультимедиапроигрывателей Philips. Видео-CD, который является bridge-disc, содержит CD-i приложение, которое можно воспроизвести на CD-i проигрывателе.

CD-ROM ("Compact Disc Read Only Memory") - формат компакт-дисков с данными. Стандарт для физической структуры CD-ROM установлен в Желтой Книге их изобретателями, фирмами Philips и Sony.

Блок данных пользователя занимает 2048 байт. 304 байта в каждом блоке используются под дополнительную информацию и для более подробного отслеживания и исправления ошибок. Полный физический блок - 2352 байта.

Информация на CD-ROM может храниться в разных форматах. Сюда же относится и стандарт ISO 9660. Некоторые системы поддерживают свои собственные системы данных на CD-ROM (например, Macintosh и большинство UNIX-систем).

Mode 1

Один из наиболее популярных форматов записи секторов (блоков). Mode 1 содержит один блок собственно данных пользователя 2048 байт, 276 байт корректирующих кодов, заголовок сектора, 12 байт синхронизирующих данных. Применяется для записи CD с данными и не мультимедийных дисков. Не рекомендуется применять для мультисессионных дисков, так как некоторые старые приводы считают, что Mode1 содержит только одну сессию.

Mode 2 Form 1/Form 2

Формат, используемый для большинства мультимедийных дисков. Размер данных пользователя в формате Mode 2/Form 1 2048 байт (276 байт корректирующей информации), а в Mode 2/Form 2 - 2342 байт (не записываются корректирующие коды ECC, применяется только для видео, где маленькие ошибки не страшны, а лишние 15% места очень даже пригодятся). Кроме этого записываются заголовок сектора, субзаголовки, синхроданные.

Photo CD - формат для хранения фотографий. Разработан фирмой Kodak. Для записи настоящих Photo CD Kodak выпускает специальное оборудование, сертифицированные Photo CD диски. Спецификация Photo CD содержит в себе использование CD-ROM XA и мультисессионную запись. В обычных компьютерных программах (Easy CD Creator) обычно записываются фото и слайд-шоу для проигрывания на Video CD плеерах.

Mixed-Mode-CD - формат CD, который содержит как компьютерные данные, так и аудио. При этом компьютерные данные записываются на первую дорожку. Все следующие дорожки содержат аудиоданные. Современные бытовые CD-проигрыватели не читают первую дорожку, а модели постарше однако пытаются "проиграть" компьютерные данные. Как показывает практика, это оказывается неприятным высокочастотным громким шорохом, который в некоторых случаях может привести даже к повреждению динамика.

Bridge-Disc - специальный вид CD-ROM/XA, который содержит данные в формате ISO 9660. С CD этого вида на компьютере возможен доступ к данным с помощью специальной программы CD-i. Другие системы требуют специального приложения для того, чтобы получить доступ к данным. Пример Bridge-Disc - Video CD.

Video CD- формат CD, на котором хранятся видеоданные, сжатые в MPEG-1. Video CD могут быть прочитаны с помощью мультимедиакомпьютеров соответствующей комплектации (MPC3), CD-i-проигрывателей или специальных устройств для видеодисков. Для проигрывания на компьютере потребуется плеер Video CD.

SuperVideo CD - формат Video CD. Создан в Китае как альтернатива DVD для записи фильмов на основе MPEG2 на CD. SVCD может содержать до 35 минут высокого качества.

CD-R (CD-Recordable) - болванка, на которую можно что-то записать только один раз, и переписать потом уже не получится.

CD-RW (CD-ReWritable) - перезаписываемый диск, в противоположность CD-R. На CD-RW можно записывать дохуя раз. Недостаток - большинство аудиопроигрывателей его не читает из-за пониженного коэффициента отражения.