Вказівки до звіту

Звіт повинен мати:

• - найменування та мету роботи;

• - всі технічні параметри досліджувального накопичувача;

• - опис виконаних дій по пунктах;

• - короткі висновки по роботі.

Лабораторна робота №7

Тема: «Дослідження накопичувачів DVD CD ROM RW»

Мета роботи: Вивчити побудову пристрою для запису та читання оптичних дисків і його характеристики, отримати навички встановлення CD-DVD приводу в ПК і роботи з ПЗ Ahead Nero. ознайомитись з процедурами підключення, встановлення та використання CD-ROM приводу. Набути вмінь і навиків при роботі з приводами та програмами запису копакт-дисків.

Матеріальне забезпечення занять

1. Типове робоче місце: персональний комп’ютер.

2. Програма Ahead Nero.

3. Локальна мережа лабораторії.

4. Привод для оптичних дисків.

Короткі теоретичні відомості

Існуючі методи запису CD

Disc-At-Once(DAO)

В цьому режимі диск записується цілком за один раз, при цьому лазер відключається лише після запису всього диска. Після завершення запису нові дані записати не можна. В основному цей метод застосовується при записі майстер-копій і записі AudioCD.

Track-At-Once(TAO)

В цьому режимі запис ведеться потреково. Тобто лазер вимикається після запису кожного трека, через що на аудіодисках утворюються двосекундні паузи між композиціями. При записі в режимі TAO необхідно вказати, залишати диск "відкритим" або "закривати" його. На "відкритий" диск можна ще дописувати інформацію, закритий диск є захищеним від запису.

Session-At-Once

Одін, інколи декілька треків утворюють сесію. Лазер, працюючи в цьому режимі, вимикається після запису сесії. Диск, на якому записано більш за одну сесію, називається мультисесійним. Слід пам'ятати, що переважну більшість музичних центрів і CD-плеєров не можуть читати мультисесійні диски, а також те, що при записі декількох треків втрачається деякий вільний простір на диску - після першої сесії близько 22 Мбайт, після другої і подальших - близько 13 Мбайт.

PacketWriting

В цьому режимі запис на диск проводиться "пакетами", тобто невеликими частками інформації. Користуючись цим методом запису, практично неможливо зіпсувати болванку, тому як: по-перше, "пакет" займає всього декілька кілобайт - він повністю поміщається в буфер приводу і за відсутності наступного пакету в буфері, запис припиняється до отримання нового, і, по-друге, швидкість пакетного запису декілька нижче, ніж в DAO або TAO. Проводити запис пакетами можна як на CD-R, так і на CD-RW, але перед цим болванку необхідно відформатувати. Для цього служать такі програми, як Adaptec DirectCD і CeQuadrat PacketCD. Процес форматування досить тривалий, він може зайняти від двадцяти п'яти хвилин до години. Після форматування можна працювати з диском, як із звичайним розділом жорсткого диска. Цей спосіб запису більше придатний для використанні CD-RW дисків, оскільки при видаленні файлу з диска CD-R не відбувається збільшення дискового простору.

DVD - диски і їх особливості в порівнянні з CD

DVD - багатофункціональний цифровий оптичний диск DVD (Digital Versatile Disc) з високою щільністю запису інформації. Формат DVD передбачає можливість на єдиному фізичному носієві (оптичний диск діаметром 12 см) зберігати в єдиному форматі запису різні види цифрових даних. Висока інформаційна ємкість DVD-диска обумовлена збільшенням щільності запису інформації на диск більш ніж в 7 разів в порівнянні з стандартними оптичними дисками (4.7 Гб в найпростішому варіанті диска

(DVD - 5) в порівнянні з 0.65 Гб в CD, VIDEO-CD і CD-ROM). Це стало можливим завдяки наступним технологічним змінам:

- у DVD - диску істотно зменшені геометричні розміри пітів - з 0.83мкм (CD) до 0.4 мкм (DVD);

- різко зменшений крок "спіралі" між сусідніми доріжками пітів- з 1.6мкм (CD) до 0.74 мкм (DVD);

- ефективніша бітова модуляції;

- ефективніше виправлення помилок;

- менше перекриття секторів.

Для надійного зчитування даних для DVD-програвача використовуються значно більш прецизійні оптичні лазерні голівки. Крім того, для зчитування дрібніших пітів використовується лазерний промінь з меншою довжиною хвилі 0.635 - 0.650 мкм і збільшеною до 0.6 апертурою лінзи (для порівняння: у CD-програвачах використовується лазерний промінь з довжиною хвилі 0.780 мкм і оптична система з апертурою 0.45). Це дозволило сфокусувати лазерний промінь на поверхні інформаційного шару в пляму набагато менших розмірів і забезпечити надійне зчитування мікрорельєфу DVD-диска. Унаслідок більшої щільності запису на DVD - диску і більшій чутливості комп'ютерних і скомпресованих відео-аудіо-даних до помилок і збоїв, у форматі DVD використовуються ефективніші схеми модуляції цифрових даних "8 в 14" (EFM Pus) і покращена схема корекції помилок цифрових даних (RS-PC Reed Solomon Product Code). Це дозволило майже на лад підвищити надійність зчитування даних з DVD-диску в порівнянні з CD.

Двошарові DVD - диски мають два інформаційних шари завтовшки по 0.6мм кожен. Внутрішній інформаційний шар виконується за стандартною технологією пресування пітів (поглиблень на диску, що пропалюються лазерним променем) і напилення віддзеркалюючого шару. Потім поверх нього наноситься другий - напівпрозорий шар завтовшки 0.6 мм, на якому формується другий інформаційний шар (рис. 5.1).

Рис.5.1. Структура двошарового DVD - диску

Загальна товщина двошарових дисків складає 1,2 мм, що відповідає розмірам стандартного CD і VIDEO-CD. Для зчитування двошарових DVD-дисків застосовують спеціальні універсальні оптичні голівки із змінною фокусною відстанню, які можуть бути перефокусовані по глибині: або на внутрішньому, або на зовнішньому інформаційному шарах (рис. 5.2). При відтворенні двошарового DVD - Video диску універсальна оптична система DVD-програвача спочатку фокусуватиме промінь лазера на внутрішніх інформаційних треках диска, при цьому промінь проходитиме через напівпрозорий зовнішній шар. Після закінчення зчитування даних з цього шару він автоматично перефокусовується на зовнішній шар. Коефіцієнт віддзеркалення в 40% зовнішнього інформаційного шару забезпечує упевнене і надійне зчитування даних. Деякі фірми (зокрема, Sony) в своїх DVD-програвачах використовують дві роздільні оптичні голівки, оптимізовані для зчитування інформації з дисків різних типів.

Рис.5.2. Зчитування даних з двошарового DVD - диска

Двосторонні DVD були запропоновані фірмою Toshiba і є двома однобічними DVD-дисками завтовшки по 0.6 мм, склеєних неробочими сторонами один з одним. При цьому їх інформаційні шари виявляються зовні диска. Двосторонні диски мають маркування сторін, яке виконане на напівпрозорому кільці довкола настановного отвору на диску.

Класифікація DVD - дисків

Залежно від вигляду і призначення DVD-дисків розрізняють наступні формати дисків:

- DVD – Video - для запису цифрових сигналів звуку і зображення, підданих процедурі стискування цифрового потоку;

- DVD - Audio- для запису високоякісного нескомпресованого цифрового звуку з параметрами дискретизації 24 біт/96 кГц або іншими альтернативними цифровими форматами звукозапису;

- DVD - ROM- для запису комп'ютерних програм і іншої цифрової мультимедіа інформації;

- DVD - R - диски з можливістю одноразового запису інформації;

- DVD - RW, DVD - RAM- диски з можливістю багатократного перезапису даних.

Існує два фізичні розміри DVD - дисків: 12 см (4.7 дюйма) і 8 см (3.1 дюйма). По конструктивному виконанню DVD - диски обох класів діляться на 4 різних типа. Вони бувають одно - і двошаровими, при цьому інформація може записуватися на одній або на двох сторонах диска. Цифра в найменуванні - це округлене значення ємкості.

- DVD - 1 (Single-sided, Single-layer disc). Одношаровий однобічний диск ємкістю 1.36 Гб. Має розміри: діаметр 8 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 2 (Single-sided, Double-layer disc). Двошаровий однобічний диск ємкістю 2.48 Гб. Має два інформаційних шари: внутрішній шар, на поверхню якого наноситься шар з спеціального напівпрозорого матеріалу. Розміри: діаметр 8 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 3 (Double-sided, Single-layer disc). Двосторонній оптичний диск з одним інформаційним шаром. Має ємкість в 2.72 Гб. Розміри: діаметр 8 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 4 (Double-sided, Double-layer disc). Двосторонній диск з двома інформаційними шарами. Має ємкість в 4.95 Гб. Розміри: діаметр 8 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 5 (Single-sided, Single-layer disc). Одношаровий однобічний диск ємкістю 4.7 Гб. Має стандартні для CD розміри: діаметр 12 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 9 (Single-sided, Double-layer disc). Двошаровий однобічний диск ємкістю 8.5 Гб. Має два інформаційних шари: внутрішній шар, на поверхню якого наноситься шар із спеціального напівпрозорого матеріалу. Має стандартні для CD розміри: діаметр 12 см і товщина

1.2 мм;

- DVD - 10 (Double-sided, Single-layer disc). Двосторонній оптичний диск з одним інформаційним шаром. Має ємкість в 9.4 Гб. Має стандартні для CD розміри: діаметр 12 см і товщина 1.2 мм;

- DVD - 18 (Double-sided, Double-layer disc). Двосторонній диск з двома інформаційними шарами. Має ємкість в 17 Гб. Має стандартні для CD розміри: діаметр 12 см і товщина 1.2 мм.

Проблеми, поради, рішення

1. Записуйте Audio диски на першій швидкості, якщо не виходить на другий або вище. Як показала практика, ніякої принципової різниці немає. Причому різниці немає і як записаний звук, при суб'єктивній перевірці на слух і при об'єктивній - по частоті і якості сигналу (як щолчки, випадання і т.п.).

2. Для запису audio CD краще використовувати спеціальні матриці 550 Мб, їхній можна відтворити потім на будь-якому CD-програвачі. Хоят, з іншого боку, вони і дорожче і тільки на 63 хвилини.

3. Для читання сесії (файлів і музики) на будь-якому приводі вона повинна бути закрита після запису. Закривати сесію необхідно, тому що інакше аудіотехніка не побачить, наприклад записаний музичний диск, тобто вона просто не зрозуміє, що це аудіодиск.

4. Попередньо дефрагментуйте жорсткий диск, а також оптимізуйте систему усіма відомими способами. Також корисно використовувати окремий розділ для записуваних файлів.

5. При записі безлічі дрібних файлів, спочатку створіть образ диска, а потім запишіть його на CD.

6. Перед записом використовуйте тест-режим (эмуляція процесу запису з виключеним лазером) для перевірки швидкості. Використання тест-режиму необов'язково. Він потрібний тільки при перших спробах запису (після установки драйву або зміни заліза). Процес тестування займає стільки ж часу, скільки і звичайний запис (74 хв при однократній швидкості). До речі його успіх не гарантує успіх запису - див. наступний пункт.

7. Дуже рекомендується відключати CD-ROM Auto Insert Notification, якщо для цього немає істотних протиріч (наприклад для DirectCD необхідно включити). Це робиться в Windows 95 : Device Manager\ <CDROM>\Settings\Auto Insert Notification. Windows NT: реєстер HKEY_LOCAL_MACHINE/ SYSTEM/ CurrentControlSet/ Services/ Cdrom/ Autorun=0. При недотриманні цього можливі помилки при записі TOC, тому що система після запису TOC пізнає диск і спробує з ним працювати, що порушить процес запису. Причому цього не відбудеться в режимі тестування, тому що в ньому TOC реально не записується. Для режиму Track-at-once помилка можлива наприкінці запису, а для Disk-at-once - на початку.

8. Постарайтеся не робити других "raw копій" (тобто програмами прямого копіювання дисків) золотих дисків з даними. Якщо диск не спеціального формату, краще перепишіть його по файлах. Це зауваження зв'язане з тонкостями корекції помилок при читанні і записі і їхніх реалізаціях на різних пристроях.

9. Обмежте на час запису роботу ПК як сервера мережі (якщо є).

10. Постарайтеся не працювати з дисководами і принтером під час запису.

11. Для роботи в мультизадачному режимі більше підходять SCSI пристрою.

12. Використовуйте останні драйвера для контролерів і пристроїв.

13. Для IDE/ATAPI пристрою використовуйте різні канали контролера для CD-R і жорсткого диска.

14. CD-recorder корисно примусово прохолоджувати в процесі запису, тоді кількість зіпсованих матриць (будь-якого виготовлювача) знижується практично до нуля. З цієї причини часто зовнішні пристрої переважніше.

Завдання для попередньої підготовки.

1. Вивчити відповідний теоретичний матеріал.

2. Опрацювати контрольні запитання.

3. Підготовити звіт.

4. Підключити привід CD-R до ПК.

5. Встановити необхідна налаштування параметрів CMOS-setup для коректної роботи приводу.

6. Встановити необхідна програмне забезпечення для запису компакт-дисків.

7. Створити завантажувальну дискету.

8. На основі створеної дискети створити образ завантажувального компакт-диску.

9. Записати компакт-диск.

10. Завантажити ПК з записаного компакта.

Хід роботи.

1. Вивчити структурну схему приводу НОД CD-ROM в лабораторії.

2. Провести демонтаж приводу CD-R/RW (DVD) ПК на робочому місці,

визначити його паспортні дані (виробника, тип, підтримувані оптичні формати, номінальну швидкість).

3. Визначити напругу живлення НОД, тип інтерфейсів і кабелів, кількість ліній зв'язку, режим передачі даних, режим підключення, органи управління і індикації.

4. Підключити інший привод CD-R/RW до інтерфейсного роз'єму системної платі ПК на робочому місці, заздалегідь сконфігурувавши перемикач Master/Slave/CS. Провести монтаж приводу. Включити ПК.

5. Визначити можливості приводу CD-R/RW, режими передачі даних, стан приводу за допомогою спеціальних діагностичних комплексів (Everest, SiSoft Sandra).

6. Визначити швидкісні характеристики приводу CD-R/RW у відносних одиницях і кб/с за допомогою спеціальних тестових програм (CDROM drive analyzer, SiSoft Sandra).

7. Вивчити інтерфейс програми Ahead Nero Express і її можливості.

8. Стерти CD-RW використовуючи Nero Express.

9. Записати будь-які файли на компакт-диск в режимі мультисесії на

мінімальній швидкості в Ahead Nero Burning ROM.

10. Виконати операцію копіювання доріжки на жорсткий диск.

Контрольні запитання

1. Які фізичні принципи закладені в роботу НОД (CD-приводу)?

2. Як влаштований CD - ROM привод і компакт-диск?

3. Чим DVD-ROM відрізняється від CD-ROM по структурі?

4. За рахунок чого можливий перезапис CD-RW, DVD-RW, DVD-RAM?

5. Чим відрізняються методи запису Disc-At-Once і Track-At-Once?

6. Для чого потрібні різні формати запису CD і DVD, якщо всі типи даних можна записувати у форматі DATA CD/DVD?

7. Які інтерфейси передачі даних можуть мати CD/DVD-приводи?

8. Як позначаються швидкісні характеристики CD/DVD приводів і як їх розуміти?

9. Чи можна виконувати завантаження з CD/DVD і як це зробити?

10. Чи можна записавши DVD-R в режимі мультисесії при наступному записі даних видалити попередні або зробити їх невидимими?

11. Як функціонує привід CD-ROM?

12. Як користуватись програмним забезпеченням?

13. Як необхідно користуватись місцевим пультом керування CD-ROM?

14. Які основні вузли CD-ROM Ви знаєте?

15. Як підключити привід до комп’ютера?

16. Як користуватися перемичками master / slave ?

17. Алгоритм запису завантажувальних компактів.

18. Основні несправності CD-R-приводів

Обробка результатів

1. За результатами роботи оформити звіт.

2. Написати листінг обробки завантаження з оптичного диску.