Диск для однократной записи

Диск для однократной записи

Работа с оптическими дисками
  • Оптический диск
  • Образ оптического диска, ISO-образ
  • Эмулятор оптических дисководов
  • Программное обеспечение для работы с файловыми системами оптических дисков
  • Технологии записи
  • Режимы записи
  • Пакетная запись
Типы оптических дисков
  • Лазердиск/Laserdisc
  • Компакт-диск/Compact disc (CD):Audio CD, 5.1 Music Disc, Super Audio CD, Photo CD, CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD Video (CDV), Video CD (VCD), Super Video CD, CD+G, CD-Text, CD-ROM XA, CD-Extra, CD-i Bridge, CD-i
  • Мини-диск/MiniDisc:Hi-MD
  • DVD:DVD-Audio, DVD-R, DVD+R, DVD-R DL, DVD+R DL, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RW DL, DVD+RW DL, DVD-RAM, DVD-D, DVD-ENAV
  • Blu-ray Disc (BD):BD-R, BD-RE, BD-ROM
  • HD DVD
  • HD VMDCH-DVD
  • UDO
  • UMD
  • Голографическая память:HVD
  • 3D optical data storage
Форматы
  • Rainbow Books
  • Файловые системы
  • ISO 9660
  • Joliet
  • Rock Ridge
  • Amiga Rock Ridge Extensions
  • El Torito
  • Apple ISO9660 Extensions
    • HFS, HFS+
    • Universal Disk Format
      • Mount Rainier
      • Технологии защиты
        • AACS, HDCP, MMC
        • CSS
        • RPC
        • SafeDisc
        • StarForce

        CD-R (Compact Disc-Recordable — «записываемый компакт-диск») — разновидность компакт-диска (CD), разработанная компаниями Philips и Sony для однократной записи информации. CD-R поддерживает все возможности стандарта «Red Book» и плюс к этому позволяет записать данные. В русской разговорной речи зачастую именуется просто «болванкой».

        Содержание

        История [ править | править код ]

        Спецификация CD-R, первоначально называемая CD Write-Once (WO), впервые была опубликована в 1988 компаниями Philips и Sony под названием «Оранжевая книга» (англ. «Orange Book» ). «Оранжевая книга» состоит из нескольких разделов, которые подробно описывают CD-WO, CD-MO (Magneto-Optic), и CD-RW (ReWritable). В последних версиях «Оранжевой Книги» отказались от названия CD Write-Once (WO) в пользу CD-R. Записанные CD-R и CD-RW полностью совместимы со стандартами Audio CD («Красная книга», англ. «Red Book» ) и CD-ROM («Жёлтая книга», англ. «Yellow Book» ). Они используют модуляцию «8-к-14», исправление ошибок CIRC (англ. Cross-interleaved Reed-Solomon coding ) и третью дорожку для коррекции ошибок, определённую в стандарте CD-ROM. Первые CD-R произведены в 1988.

        Совместимость форматов CD-R и обычных компакт-дисков (CD и CD-ROM), была достигнута компанией Taiyo Yuden, которая разработала особые материалы для изготовления записывающего слоя.

        Технические детали [ править | править код ]

        Обычный CD-R представляет собой тонкий диск из прозрачного пластика — поликарбоната — толщиной 1,2 мм, диаметром 120 мм (стандартный) или 80 мм (мини), весом от 16 до 18 граммов. Ёмкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650 МБ данных. Однако, на данный момент стандартной ёмкостью CD-R можно считать 702 МБ данных (точнее 736 966 656 байт) или 79 минут 59 секунд и 74 фрейма. Такая ёмкость достигается на грани допусков, описанных в стандарте «Оранжевой Книги» (CD-R/CD-RW). Также на рынке имеются 90-минутные / 790 МБ и 99-минутные / 870 МБ диски, которые получили гораздо меньшее распространение.

        Поликарбонатный диск имеет спиральную дорожку для направления луча лазера при записи и считывании информации. С той стороны, где находится эта спиральная дорожка, диск покрыт записываемым слоем, который состоит из очень тонкого слоя органического красителя, и затем отражающим слоем из серебра, его сплава или золота. Этот отражающий слой покрывается защитным фотополимеризуемым лаком и отверждается ультрафиолетовым излучением. И уже на этот защитный слой наносятся различные надписи краской.

        Чистый CD-R не является полностью пустым, на нём имеется служебная дорожка с сервометками ATIP — Absolute Time In Pregrooveабсолютное время в служебной дорожке. Эта служебная дорожка нужна для системы слежения, которая удерживает луч лазера при записи на дорожке и следит за скоростью записи (то есть следит, чтобы длина пита была постоянной). Помимо функций синхронизации, служебная дорожка также содержит информацию об изготовителе этого диска, сведения о материале записываемого слоя, длине дорожки для записи и т. п. Служебная дорожка не разрушается при записи данных на диск, и многие системы защиты от копирования используют её для того, чтобы отличить оригинал от копии.

        Первыми компаниями, которые начали выпуск CD-R, были Taiyo Yuden, Kodak, Maxell [en] и TDK. С тех пор стандарт CD-R подвергался дальнейшему развитию для обеспечения всё больших скоростей записи и в 2006 году максимальная возможная скорость записи CD-R была равна 56x, то есть в 56 раз больше чем та, которая определена в стандарте «Оранжевой Книги» (1x = 150 КБ/с). Эти доработки заключаются, в основном, в новых материалах для записываемого слоя, лучшей геометрии дорожки и технологии нанесения записываемого слоя. Низкоскоростная запись 1х используется до сих пор для записи особых «аудио CD-R», так как записывающие деки на компакт-дисках были стандартизованы именно на эту скорость.

        Используется три основных типа записываемого слоя для CD-R:

        1. Цианин (англ. Cyanine ) — цианиновый краситель обладает сине-зелёным (цвет «морской волны») оттенком рабочей поверхности. Этот материал использовался в самых первых «болванках» CD-R и запатентован фирмой Taiyo Yuden. Этот краситель химически нестоек, что является причиной короткого срока гарантированного хранения записанной информации. Краситель может выцвести за несколько лет. Хотя многие производители используют дополнительные химические добавки для увеличения стабильности цианина, такие диски не рекомендуется использовать в целях резервного копирования и долговременного хранения архивных данных.
        2. Azo — металлизированный азокраситель, имеет тёмно-синий цвет. Его формула запатентована фирмой Mitsubishi Chemicals. Этот краситель химически стоек и его способность хранить информацию исчисляется десятилетиями (сами фирмы пишут о 100 годах).
        3. Фталоцианин — чуть более поздняя разработка активного записываемого слоя. Фталоцианин практически бесцветен, с бледным оттенком салатового или золотистого цвета, из-за чего диски на основе фталоцианинового активного слоя часто называют «золотыми». Фталоцианин — несколько более современная разработка. Диски на основе этого активного слоя менее чувствительны к солнечному свету и ультрафиолетовому излучению, что способствует увеличению долговечности записанной информации и несколько более надёжному хранению в неблагоприятных условиях (фирмы заявляют о сотнях лет).

        Многие производители используют различные добавки в записываемый слой, чтобы цианиновые болванки были похожи по цвету на фталоцианиновые. Поэтому нельзя просто по цвету определить материал записываемого слоя. Также и отражающий слой «золотого» цвета не гарантирует, что это фталоцианиновый CD-R. Выпускаются и многочисленные «подкрашенные» диски, которые могут быть абсолютно любого цвета, даже чёрного.

        Методы записи [ править | править код ]

        Чистые CD-R имеют служебную дорожку с записанными данными. Эта дорожка содержит временны́е метки и используется при записи, чтобы луч лазера записывал по спиральной дорожке, как и на обычных компакт-дисках. Вместо печати питов как физических углублений в материале «болванки» как в случае CD, при записи CD-R данные записываются на диск лучом лазера повышенной мощности, чтобы физически «прожечь» органический краситель записывающего слоя. Когда краситель нагревается выше определённой температуры, он разрушается и темнеет, изменяя отражательную способность «прожжённой» зоны. Таким образом при записи, управляя мощностью лазера, на записывающем слое получают чередование тёмных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как питы.

        При чтении лазер имеет значительно меньшую мощность, чем при записи, и не разрушает краситель записывающего слоя. Отражённый от отражающего слоя луч попадает на фотодиод, а если луч попадает на тёмный — «прожжённый» — участок, то луч почти не проходит через него до отражающего слоя и фотодиод регистрирует ослабление светового потока. Во время чтения «болванка» в приводе крутится на шпинделе, а читающий луч остаётся неподвижным и направляется следящей системой на дорожку с данными. Чередующиеся светлые и тёмные участки дорожки порождают изменение светового потока отражённого луча и переводятся в изменение электрического сигнала, который далее и преобразуется в биты информации электрической системой привода — «декодируется».

        Прожигание записывающего слоя является необратимым химическим процессом, то есть однократным. Поэтому записанную на CD-R информацию нельзя стереть, в отличие от CD-RW. CD-R, однако, можно записывать по частям, которые называют сессиями.

        Существует несколько методов записи данных на CD-R:

        1. Disc-At-Once, DAO (Диск за раз) — весь диск записывается одной сессией, от начала до конца без перерывов. Сначала на диск записывается специальная информация, обозначающая начало записи (англ. lead-in ), после этого «прожигаются» данные, а затем диск «закрывается», то есть записывается специальная последовательность битов, которая сообщает о невозможности добавления информации на эту «болванку» (англ. lead-out ). Такой способ хорошо подходит для записи концертных выступлений «вживую», без пауз между песнями, а также в качестве мастер-дисков для последующего тиражирования на заводе.
        2. Track-At-Once, TAO (Дорожка за раз) — данные пишутся по одной дорожке (сессии) за раз и диск оставляется «открытым» (то есть запись о «закрытии» диска не делается), что говорит о возможности дальнейшей записи информации на этот диск. Кроме того, это позволяет записывать аудиодиски с дополнительной «компьютерной» дорожкой. Аудиодиск сможет читаться на CD-плеере только после того, как будет записана таблица содержания (TOC — Table Of Content). После записи TOC добавление дорожек становится невозможным.
        3. Packet Writing (Пакетная запись) — не очень распространённый вид записи, при котором диск «форматируется» и в дальнейшем на него можно записывать данные или делать ранее записанные данные «невидимыми», то есть такой CD-R становится похожим на диски с произвольным чтением и записью. Однако при любом изменении данных (удаление, запись, изменение) на диске необходимо записывать дополнительные пакеты, и после того как все пакеты будут записаны, диск станет недоступным для дальнейших изменений — только для чтения. Поддерживается не всеми приводами, что приводит к проблемам совместимости.
        4. Session-At-Once, SAO (Сессия за раз) — режим SAO применяется при записи формата CD-Extra. При использовании данного формата, на диске возможна запись как аудиоинформации (CD-DA), так и программной части. При записи сначала «прожигаются» аудиотреки, а затем данные.
        5. Multisession (Мультисессия) — режим записи, позволяющий в дальнейшем добавлять информацию на диск. Каждая сессия содержит информацию начала сессии (lead-in), затем данные и информацию о конце сессии (lead-out). При записи в режиме мультисессии, информация о структуре предыдущих записей копируется в новую сессию и может быть отредактирована. Таким образом, пользователь может уничтожить информацию о структуре уже ненужных или устаревших записей, не включив её в новую таблицу содержания (TOC — Table Of Content). Есть возможность «стирать» ненужную ему информацию с компакт-диска, хотя на самом деле физически она продолжает оставаться на CD-диске. Информация может быть восстановлена с помощью специального программного обеспечения.
        Читайте также:  Зачеркнутые буквы в инстаграм

        Условия хранения и средний срок жизни записанных CD-R [ править | править код ]

        На данный момент (2009) среднее время жизни CD-R только оценивается на основании ускоренных тестов старения, так как данная технология оптических носителей слишком молодая и не имеет практических данных на этот счёт. Считается, что при должном уходе CD-R должны выдерживать не менее тысячи циклов чтения и хранить записанную информацию несколько сотен лет. Некоторые общепринятые практики неправильного обращения с дисками могут уменьшить эту цифру до одного-двух лет. Поэтому, если основная цель записи — долговременное хранение информации, следует бережно обращаться с CD-R.

        Характеристики материала уже записанных CD-R со временем подвержены ухудшению, впрочем, как и у большинства других записываемых носителей. Оптические диски для однократной записи, CD-R, используют в записываемом слое краситель, который под воздействием тепла меняет свойства, влияющие на хранение данных.

        Многие дешёвые записываемые «болванки» малоизвестных фирм, равно как и безымянные, «лысые», «технологические» болванки, имеют срок жизни порядка двух лет. Некоторые такие «болванки» более высокого качества имеют более длительный срок службы — около пяти лет. Отличить низкокачественные «болванки» от высококачественных весьма сложно, так как лишь немногие производители (например, Taiyo Yuden) заботятся о сроке жизни своих изделий. Из-за ценовых войн качество дисков часто приносится в жертву достижению как можно более низкой себестоимости.

        Рекомендации по хранению и работе с «болванками» CD-R:

        • Хранить вертикально, каждый в отдельном футляре или слим-футляре. Это поможет избежать случайных царапин на рабочей поверхности диска.
        • Избегать изгибания «болванки». Чтобы вынуть диск из футляра, ни в коем случае нельзя «стягивать» его за края. Вместо этого нужно слегка нажать пальцем в центре держателя-защёлки, фиксирующей диск в футляре, что позволит вынуть диск без усилий и изгибания.
        • «Болванку» нужно держать за тонкие края по периметру, и стараться не касаться прозрачного защитного слоя, чтобы не загрязнять эту поверхность отпечатками пальцев.
        • Хранить в прохладном сухом месте. Оптимальная температура 5—20 °C (41—68 °F), влажность 30—50 %. Также нежелательны резкие перепады этих значений.
        • Избегать прямого солнечного света. Он может нагреть футляр и диск, который в нём находится. Продолжительное воздействие прямого ультрафиолетового света (в том числе солнечного) на диск также негативно сказывается на его характеристиках. Однако небольшие дозы рентгеновского излучения (например, при проходе контроля в аэропорту) или магнитные поля не должны наносить существенного ущерба дискам.
        • Если возможно, при написании пометок на поверхности для записей использовать фломастеры или маркеры с водяными растворителями и мягким пером. Лучшее место для пометки — это небольшое пространство на диске вокруг центрального отверстия шириной порядка одного сантиметра, обычно полностью прозрачного. Фломастеры на спиртовых растворителях считаются менее вредными для диска, чем на ксиленовых или толуоловых. Обычно перманентные маркеры делаются на основе ксилена или толуола, и поэтому использовать их для пометок на диске не рекомендуется. Многие производители выпускают фломастеры специально разработанные для нанесения надписей на оптические носители (CD/DVD).
        • Никогда не используйте наклейки на дисках. Клеящее вещество наклеек может химически воздействовать на диск, а в высокоскоростных приводах компакт-дисков наклейки приводят к биению диска. Известны случаи, когда диск разлетался на части внутри привода, что приводило к потере информации и выходу привода из строя.
        • Недопустимо появление царапин на любой из поверхностей диска. Даже небольшая царапина на «внешней» поверхности с записывающим слоем может привести к частичной или полной потере информации. Вопреки распространённому мнению, небольшие царапины с «прозрачной» («внутренней») стороны диска менее опасны, но тоже могут привести к проблемам чтения и записи. Нельзя писать на дисках шариковыми ручками, так как механическое воздействие на диск обычно приводит его в негодность.
        • Контакт с водой также нежелателен для диска, особенно для «технологических» «болванок».

        Очистка дисков [ править | править код ]

        Как правило, чистить диск CD-R нужно только в том случае, если возникают проблемы с чтением информации с него. Коды коррекции ошибок, используемые в CD-R, обычно хорошо справляются с отпечатками пальцев и царапинами на прозрачной стороне.

        Накопившуюся пыль можно убрать, протерев диск мягкой тканью движениями от центра к краю диска в радиальном направлении. Нельзя протирать диск круговыми движениями, так как круговые царапины будут параллельны дорожке, повреждая длинные блоки, из-за чего считываемые данные труднее поддаются восстановлению системой помехозащищённого кодирования, чем в случае с радиальными царапинами. Более предпочтителен другой способ убрать пыль — сдуть её с помощью струи воздуха из баллончика со сжатым воздухом, который продаётся в магазинах.

        Отпечатки пальцев или грязь можно удалить с помощью мягкой ткани, смоченной спиртом (этиловым или изопропиловым; для этих же целей в магазинах продаются специализированные жидкости), после чего насухо вытереть диск такими же радиальными движениями. Никогда не следует использовать ацетон, растворитель лака для ногтей, керосин, бензин или другие растворители на основе нефтепродуктов. Такие агрессивные растворители могут буквально растворить сам диск или сделать его поверхность мутной и непригодной для работы. Допустимо применять только спиртовые растворители.

        Удалить царапины с нечитаемого диска можно полировкой различными средствами, в простейшем случае с помощью зубной пасты, наносимой на ткань или газетную бумагу (при внешней кажущейся простоте — трудоёмкий процесс, требующий от исполнителя определённой подготовки, наличия навыков и, порой, специальной оснастки). После такой чистки на диске может появиться множество мелких царапин, которые должны быть «незаметны» для привода, но зато исчезнут крупные, что позволит считать ранее нечитаемые данные.

        Также выпускаются и продаются специальные машинки для полировки дисков (например, «SkipDr»).

        Читаемость записанных CD-R в обычных CD-приводах [ править | править код ]

        Имеется несовместимость CD-R и очень старых приводов для чтения компакт-дисков. Это вызвано, в основном, меньшей отражательной способностью CD-R дисков. Существуют даже DVD-проигрыватели, не способные читать записанные диски по той же причине.

        Бо́льшая часть бытовых CD-приводов без проблем воспринимает носители CD-R (в отличие от дисков CD-RW, с которыми совместима лишь самая современная техника). Иногда CD-R становится читаемым в старых CD-приводах, но только с закрытой сессией.

        К ним относятся диски всех трех вышеупомянутых типов в случае, если они изготовлены путем тиражирования в заводских условиях. Изменение записинной на них информации невозможно.

        2. Диски для однократной записи — dvd-r (Recordable)

        Имеют емкость SSSL — 4,7 ГБ, хотя уже появились диски с емкостью DSSL. Запись на них можно производить всего один раз, так же как на CD-R. В зависимости от содержания и способа размещения данных, диск DVD-R после записи приобретает свойства того формата, в котором производилась запись (DVD-Video, DVD-Audio, DVD-ROM) и в дальнейшем может воспроизводиться теми же устройствами, что и одноименные диски заводского производства. А может и не воспроизводиться. Причин такого явления две.

        Во-первых, оптический контраст записи на DVD-R значительно ниже, чем у записи на тиражированном диске, и далеко не все приводы способны надежно распознавать информацию в таких условиях, то есть все зависит от типа привода (дисковода).

        Во-вторых, при подготовке записываемого материала должен быть проведен полноценный премастеринг, включающий в себя формирование всей необходимой для считывания данного формата информации служебного характера. Если подготовка проводилась по какой-нибудь другой программе, то воспроизведение будет возможно только на том дисководе, на котором производилась запись. Или на другом, но с применением той же программы. Её, кстати можно записать на том же диске.

        3. Диски для многократной записи.

        Известно три вида — DVD-RW, DVD+RW и DVD-RAM. Это однослойные диски и емкость их не превышает SSSL. Запись так же как и CD-RW осуществляется путем изменения фазового состояния вещества информационного слоя. В качестве такого вещества может использоваться сплав германия, сурьмы и теллура (GeSbTe), который при разогреве до соответствующих температур способен переходить из кристаллического состояния в аморфное и обратно. Ниже слоя такого вещества располагается отражающий слой. При считывании лучом лазера малой мощности отраженный пучок меняет свою интесивность.

        DVD-RW (Rewritable — перезаписываемый). Основной разработчик — фирма PIONEER. Поддержан фирмами JVC, Hitachi, KENWOOD, LG, Mitsubishi, Sharp. Утвержден косорциумом по DVD. Емкость — 4,7 ГБ.

        DVD+RW. Основной разработчик — PHILIPS. Поддержан фирмами Sony (кто бы сомневался), THOMSON, YAMAHA. Консорциумом по DVD не утвержден. Емкость 2,8 ГБ. Некоторые особенности характера записи DVD+RW позволяют считывать с него информацию только с помощью аппаратов PHILIPS, Sony, THOMSON, YAMAHA.

        DVD-RAM (Read Access Memory — память с произвольным доступом). Основной разработчик — Panasonic. Поддержан фирмами Hitachi, TOSHIBA и Samsung. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость может быть от 2,8 до 5,2 ГБ. Это магнитооптический диск, подобный минидиску, поэтому его запись и считывание могут осуществляться только соответствующими устройствами или устройствами, специально адаптированными для этого.

        Перезаписываемые диски так же как и DVD-R в случае копирования на них информации с дисков DVD-Video, DVD-Aidio или DVD-ROM, приобретают свойства того формата, к которому относится эта информация и теоретически должны считываться соответствующими DVD-устройствами. Но, как и в случае DVD-R, это не всегда так. Оптический контраст записи (разница между интенсивностью отраженного от поверхности диска света, соответствующего нулям и единицам записанного сигнала) у тиражировнных дисков составляет 45. 85% ("0" — "1"), а у дисков DVD-RW и DVD+RW — всего 18. 30% (за 100% здесь принята интесивность падающего пучка). Те дисководы, которые не рассчитаны на воспроизведение записей с таким контрастом (в их число входят все дисководы первых поколений), считывать реверсивные диски не смогут.

        Читайте также:  Как сделать точку доступа на телефоне андроид

        DVD-RAM имеют ещё меньший контраст — 12. 25%. В силу характера магнитооптической записи, для её воспроизведения требуется несколько иная конструкция оптической головки.

        Все диски DVD имеют защиту от прямого копирования, что не позволяет осуществлять их перезапись в цифровом виде. Поэтому подготовку информации для записи (премастеринг) придется проводить с помощью имеющихся в наличии сведств — DVD-рекордера или компьютера с приводом DVD-RW (или другого типа). Как следствие, организация записанного материала может отличаться от той, которую "понимает" DVD-плеер и воспроизведение может стать невозможным именно по этой причине.

        По характеру записанной информации диски DVD делятся на три типа: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, причем последний отличается от CD-ROM только гораздо большей емкостью. Два других типа, в отличие от их аналогов формата CD, предполагают совершенно иное качество материла.

        Их сейчас известно три вида – DVD-RW, DVD+RW и DVD-RAM. Это однослойные односторонние диски и емкость их не превышает SSSL. Запись их, так же и CD-RW, осуществляется путем изменения фазового состояния вещества информационного слоя. В качестве такого вещества может использоваться сплав германия, сурьмы и теллура (GeSbTe), который при разогреве до соответствующих температур способен переходить из кристаллического состояния в аморфное и обратно. Ниже слоя такого вещества располагается отражающий слой. При считывании информации лучом лазера малой мощности отраженный пучок меняет свою интенсивность.

        DVD-RW (Rewritable – перезаписываемый). Основной разработчик – фирма PIONEER. Поддержан фирмами JVC, HITACHI, KENWOOD, LG, MITSUBISHI, SHARP. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость – 4,7 Гбайт.

        DVD+RW. Основной разработчик – PHILIPS. Поддержан фирмами SONY, THOMSON, YAMAHA. Консорциумом по DVD не утвержден. Емкость – 2,8 Гбайт. Некоторые особенности характера записи DVD+RW позволяют считывать с нег информацию только с помощью аппаратов PHILIPS, SONY, THOMSON и YAMAHA.

        DVD-RAM (Read Access Memory – память с произвольным доступом). Основной разработчик – Panasonic. Поддержан фирмами HITACHI, TOSHIBA и SAMSUNG. Утвержден консорциумом по DVD. Емкость может быть от 2,8 Гбайт до 5,2 Гбайт. Его запись и считывание могут осуществляться только соответствующими устройствами или устройствами, специально адаптированными для этого.

        Перезаписываемые диски, так же как и DVD-R, в случае копирования на них информации с дисков DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, приобретают свойства того формата, к которому относится эта информация, и теоретически должны считываться соответствующими DVD-устройствами. Но, как и в случае с DVD-R, это не всегда так. Оптический контраст записи (разница между интенсивностью отраженного от поверхности диска света, соответствующего нулям и единицам записанного сигнала) у тиражированных дисков составляет 45…85% («0» — «1»), а у дисков DVD-RW и DVD+RW всего 18…30% (за 100% здесь принята интенсивность падающего пучка). Те дисководы, которые не рассчитаны на воспроизведение записей с таким контрастом (в их число входят все дисководы первых поколений), конечно же, считывать реверсивные диски не смогут.

        Что же касается DVD-RAM, то они имеют еще меньший контраст – 12…25%. Кроме того, в силу характера магнитооптической записи для ее воспроизведения требуется несколько иная конструкция оптической головки.

        Как говорилось выше, все диски DVD имеют защиту от прямого копирования, что не позволяет осуществлять их перезапись в цифровом виде. Поэтому подготовку информации для записи (премастеринг) придется проводить с помощью имеющихся в наличии средств – DVD-рекордера или компьютера с приводом DVD-RW (или другого типа). Как следствие, организация записанного материала может отличаться от той, которую «понимает» DVD-плеер и воспроизведение может стать невозможным именно по этой причине.

        Как уже отмечалось, по характеру записанной информации диски DVD делятся на три типа: DVD-Video, DVD-Audio и DVD-ROM, причем последний отличается от CD-ROM только гораздо большей емкостью. Два других типа, в отличие от их аналогов формата CD, предполагают совершенно иное качество материала. Имеет смысл рассмотреть их более подробно.

        Этот тип диска, как следует из его названия, является носителем видеопрограмм. Программы, записанные на нем, имеют высочайшее качество, приближенное к вещательному. Кроме того, благодаря большому объему содержащейся на диске служебной информации, проигрыватели DVD-Video обеспечивают пользователю невиданное ранее количество разнообразных сервисных возможностей.

        Видеоинформация, в том числе субтитры и прочие графические элементы изображения, записываются на диск, как правило, с использованием технологии сжатия данных по стандарту MPEG2. Такая технология предполагает неравномерность скорости потока информации, считываемой с диска. В процессе воспроизведения скорость потока зависит от динамики видеосюжета – если в кадре много движения, то скорость потока увеличивается, если картинка статична или в ней мало движения, то снижается. Средняя скорость общего потока данных (видео, звук, субтитры и пр.) – 4,69 Мбит/с. Максимальная же может достигать 9,3 Мбит/с. Разрешение видеоизображения при таком способе сжатия получается 720 пикселей на 480 строк, а продолжительность фильма, который можно записать на один информационный слой диска – до 135 минут.

        Кроме того, видеоизображение может быть записано со сжатием по стандарту MPEG1, который предполагает фиксированную скорость кодирования потока данных. Картинка при этом получается менее качественной, с разрешением всего 352 пикселя на 240 строк.

        Одной из экзотических особенностей DVD является то, что пользователь может рассматривать происходящее на экране телевизора в нескольких различных ракурсах, свободно переходя от одного к другому по своему усмотрению. Для этого ему достаточно нажимать кнопку «Изменение угла зрения» на пульте дистанционного управления проигрывателем. Такая возможность обеспечивается за счет того, что фильмы для записи на DVD снимаются несколькими камерами, видеопотоки от которых мультиплексируются и записываются на диск. Число камер может быть от одной до девяти. Здесь всё зависит как от замысла режиссера, так и от продолжительности фильма. Если фильм длинный и его продолжительность приближается к максимальной (135 минут), то суммарная скорость потока данных, который получается при совмещении нескольких видеопотоков и потока звуковых данных, может оказаться настолько большой, что превысит возможности системы DVD. Тогда количество ракурсов придется ограничить. Если же фильм достаточно короткий, то число ракурсов определяется только возможностями съемки и замыслом режиссера. Следует отметить, что при одновременной записи видеопотоков от большого количества камер, максимальную скорость данных внутри каждого из них приходится ограничивать, и качество изображения получается несколько хуже. Тем не менее, оно все еще остается достаточно высоким.

        Еще одной особенностью DVD является то, что фильмы здесь можно смотреть в двух вариантах – в стандартном формате с соотношением сторон 4:3 и широкоэкранном – 16:9. Записывается на диск один вариант – стандартный 4:3. Но декодер MPEG2 может трансформировать изображение в широкоэкранное.

        Очень примечательно звуковое сопровождение фильмов на DVD-Video. Оно может быть в четырех вариантах.

        Первый соответствует стандарту CD-Audio, а если уж быть точным, то стандарту R-DAT – 16 бит/48 кГц. Компрессия здесь не используется. С точки зрения качества – это самый лучший вариант. Записанный таким способом звук может быть перекодирован в объемный по системе Dolby Surround. Но это зависит от того, предусмотрена ли такая система перекодирования в конкретной модели проигрывателя, что совсем не обязательно.

        Второй вариант – многоканальный звук по системе Dolby Digital (AC-3). Этот вариант обеспечивает шесть звуковых каналов – пять основных (передние – правый, центральный и левый; тыловые – правый и левый) с полосой частот 3…20000 Гц и один дополнительный – низкочастотный с полосой частот 3…120 Гц. Такая система известна как 5.1-канальная. Разрешение здесь может быть от 16 до 24 разрядов при частоте дискретизации 48 кГц, но со сжатием. Поскольку воспроизведение такого звука предполагает наличие в проигрывателе соответствующего декодера, а также соответствующего усилителя и акустических систем, то предусмотрено его преобразование в Dolby Surround, когда эффект объемного звучания достигается с помощью только двух акустических систем. Если же нет и такого декодера, то звуковое сопровождение будет обычным – моно или стерео.

        Третий вариант – с использованием компрессии по стандарту MPEG1 Audio либо по стандарту MPEG2 Audio. Последний позволяет перекодировать звук как в Dolby Digital, так и в Dolby Surround. Но это также зависит от наличия в проигрывателе соответствующих транскодеров. Такой вариант звукового сопровождения чаще всего используется в Европе.

        И, наконец, четвертый вариант – это тоже шестиканальный (5.1-канальный) цифровой объемный звук мастер-класса в стандарте DTS (Digital Theatre Systems). Этот вариант – самый лучший с точки зрения эмоционального восприятия.

        Что же касается речевого сопровождения, то оно может быть записано на восьми языках (хотя может быть и меньше). Пользователь может выбрать любой из них по своему усмотрению.

        Кроме того, изображение может сопровождаться субтитрами на 32-х языках мира, в том числе самых экзотических. Пользователь также может выбрать один из них или убрать субтитры с экрана. Для этого на пульте ДУ предусмотрены кнопки «Субтитры. Вкл./Выкл.» и «Изменение субтитров». Однако, количество каналов речевого сопровождения, так же как и каналов с субтитрами, зависит только от желания создателей фильма и их может быть гораздо меньше и даже может не быть совсем.

        Еще одной новинкой, использованной в системе DVD-Video, является так называемый «родительский код». Этот код не позволяет детям до определенного возраста просматривать содержимое некоторых дисков или определенных фрагментов на них. Возможность введения «родительского кода» закладывается еще на стадии изготовления диска. Если кодируются фрагменты фильма, то предусматриваются их варианты с более «мягким» содержанием. Родители имеют возможность подтвердить запрет введением своего кода в проигрыватель. После того как подтверждающий код введен, просмотреть запрещенный можно только после введения соответствующего пароля, который могут знать только те, кому его сообщили. В противном случае будет воспроизводиться другой вариант фрагмента, на который запрет не распространяется. Такого рода кодирование нашло своих сторонников в основном в США. В Европе же особым успехом не пользуется.

        Читайте также:  Ваз 21099 стоит ли покупать

        Обеспечив пользователя широким набором сервисных возможностей, разработчики и производители DVD-продукции вместе с тем создали для него еще и ряд серьезных ограничений. К числу таких ограничений относятся региональное кодирование и системы защиты от копирования.

        Как было заявлено с самого начала, целью введения регионального кодирования является защита рынков сбыта видеопродукции путем ограничения импорта. Для этого диски DVD и DVD-проигрыватели снабжаются региональным кодом, который позволяет считывать содержимое дисков только аппаратами своего региона. Весь мир поделен на шесть географических зон, каждой из которых присвоен свой код:

        1 – США и Канада;

        2 – Япония, Западная Европа, ЮАР, Турция и Средний Восток;

        3 – Юго-Восточная Азия;

        4 – Австралия, Новая Зеландия, Океания и Латинская Америка;

        5 – Россия, страны СНГ, Африка, Центральная Азия и Северная Корея;

        Идея введения регионального кода принадлежит Голливуду и направлена, судя по всему, в первую очередь на защиту своей собственной продукции. Опыт нескольких лет существования DVD показал, что, как и ожидалось с самого начала, такая идея, ничего, кроме массы неудобств, пользователю не принесла. Зато производители видеофильмов сполна воспользовались ею в своих интересах, устанавливая цены с большой разницей на одну и ту же продукцию в разных регионах. В Европе и в Японии региональное кодирование успехом не пользуется, поэтому производимые там диски не всегда имеют региональный код, а конструкция проигрывателей DVD позволяет потребителю тем или иным способом обойти это неудобство.

        Однако самым главным неудобством для потребителя были разнообразные системы запрета копирования, с помощью которых производители дисков пытались охранять свои права, препятствуя размножению видеопрограмм путем их перезаписи. Но все эти системы не прижились.

        Требования к звуковой версии DVD в общих чертах были сформулированы еще в середине июня 1998 года, однако массовое производство дисков и проигрывателей долгое время сдерживалось из-за неясности ситуации с защитой от копирования.

        Основным требованием, обеспечивающим сверхвысокое качество звуковых программ, записанных на DVD-Audio, является использование линейного кодирование материала (без компрессии) со следующими характеристиками:

        Частота дискретизации, кГц………..44,1; 88,2; 176,4 и 48; 96; 192

        Разрядность квантования, бит………16, 20, 24

        Число независимых каналов…………от 1 до 6 (5.1)

        Таким образом, даже наихудший из всех возможных вариантов должен обладать качественными показателями, аналогичными CD-Audio (16 бит/44,1 кГц). Следовало бы предположить, что наилучшим будет шестиканальный звук (5.1-канальный) с параметрами кодирования в каждом из каналов 24 бита/196 кГц. Однако этот вариант, к сожалению, невозможен, поскольку скорость потока данных, которая потребовалась бы для считывания такого объема информации в реальном масштабе времени должна приближаться к значению 27,6 Мбит/с. Максимальная же величина этого параметра у DVD – 9,6 Мбит/с. Поэтому звук с параметрами 24 бит/192 кГц (а также 24 бит/178,4 кГц) возможен только в двух- или одноканальном вариантах (стерео или моно).

        С учетом этого обстоятельства, стандартом предусмотрены различные комбинированные варианты с разным разрешением в разных каналах при шестиканальной записи. Наивысший приоритет в таких вариантах отдается правому и левому фронтальным каналам, за ними могут следовать либо центральный, либо угловые тыловые каналы и, наконец, низкочастотный. Пример распределения уровней разрешения и времени звучания однослойного диска при 24-разрядном квантовании приведен в таблице.

        Система Частота дискретизации, кГц Без компрессии (мин) С компрессией MLP (мин)
        2 канала 2 канала 6 каналов Пять каналов (две группы) 3 канала – 96 + 2 канала — 48

        Более того, шестиканальное звучание с параметрами 24 бит/96 кГц (скорость потока данных 13,8 Мбит/с) возможно только с использованием специального вида компрессии (все-таки компрессия!) – MLP (Meridian Lossless Packing – упаковка «без потерь», разработанная фирмой MERIDIAN). Правда, этот вид компрессии обеспечивает полное восстановление данных после декодирования – как будто никакой компрессии и не было. Именно поэтому он и допустим в DVD-Audio. Степень сжатия в MLP невелика – объем данных уменьшается всего на 25…55%. Тем не менее, этого достаточно, чтобы данный вариант кодирования можно было воспроизводить в реальном масштабе времени.

        В последнее время программы с шестиканальным звучанием могут быть записаны на диск с применением компрессии с потерями — либо по технологии Dolby Digital (AC-3), либо по технологии DTS (Digital Theatre Systems) либо по технологии MPEG2 AAC или MPEG4 AAC. Тем не менее, с учетом того, что большинство воспроизводящих систем домашнего пользования являются все-таки стереофоническими, предусмотрено, что в проигрывателях DVD-Audio шестиканальный звук может воспроизводиться как двухканальное стерео. Для этого аппарат должен включать в себя систему автоматического сведения шести каналов в два. Такая система называется SMART – System Managed Audio Resource Technique (техника системного управления звуковыми ресурсами). В отдельных случаях двухканальный (стерео-) вариант может быть записан на диске вместе с шестиканальным. Тогда проигрыватель должен выбрать воспроизведение именно этого варианта, поскольку всякое автоматическое сведение всегда хуже оригинальной записи, сделанной звукорежиссером. Если же двухканальный вариант отсутствует, то будет воспроизводиться шестиканальный и перекодироваться в двухканальное стерео с помощью системы SMART.

        Учитывая то, что емкость диска DVD хотя и велика, но не беспредельна, стандартом предусмотрены различные комбинированные варианты с разным разрешением в разных каналах при шестиканальной записи. Наивысший приоритет в таких вариантах отдается правому и левому фронтальным каналам, за ними могут следовать либо центральный, либо угловые тыловые каналы и, наконец, низкочастотный.

        Не так давно стандарт на DVD-Audio был дополнен, и теперь он предусматривает возможность записи на диск кроме звукового сигнала еще и элементов видеоинформации – мультимедийного и текстового сопровождения музыки. Таки образом, в будущем, вместе с проигрывателями DVD-Audio и DVD-Video, все большее число моделей будет обладать универсальными функциями, т.е. воспроизводить как диски DVD-Audio, так и диски DVD-Video.

        Кроме того, планируется, что проигрыватели DVD-Audio в дальнейшем смогут воспроизводить и диски SuperAudioCD с одноразрядным кодированием DSD (Direct Stream Digital). Но об этом – чуть позже.

        12.1.5. Проигрыватели DVD

        На рис. 12.7 представлена структурная схема проигрывателя DVD-Video.

        Сигнал, считанный с диска оптической головкой, поступает на блок предварительных усилителей, после чего из него формируется цифровой код и выделяются импульсы тактовой синхронизации. Кроме того, сигнал с оптической головки поступает на сервопроцессор, который выделяет и отрабатывает возникающие при воспроизведении диска ошибки фокусировки и автотрекинга.

        Информационный сигнал и тактовые импульсы поступают на демодулятор и блок защиты от ошибок (декодер CIRC Plus). В качестве модулирующего кода в DVD используется канальный код 8-16 (EFM Plus), который ставит в соответствие каждому байту информации 16-разрядную канальную группу. Соединительные разряды здесь, в отличие от простого EFM-кода, не используются, поскольку устранение постоянной составляющей и соблюдение ограничений на минимальный и максимальный интервалы обеспечивается другими способами – путем выбора одной из нескольких возможных 16-разрядных комбинаций.

        После демодуляции (обратного преобразования 16-разрядных групп в исходные байты информационного потока) из него выделяются служебные данные и направляются в центральный процессор, управляющий работой всех систем проигрывателя. А видео- и аудиоданные обрабатываются декодером CIRC Plus, который осуществляет деперемежение и коррекцию обнаруженных ошибок. Здесь же происходит выделение сигнала управления двигателем, вращающим диск, и сигналов блочной, кадровой и прочих видов синхронизации.

        После этого информационные данные поступают на систему VBR (Variation Bit Rate), которая управляет потоком данных для видеодекодера MPEG2. Поскольку его работа предполагает неравномерную скорость этого потока, зависящую от динамики видеосюжета, то система VBR выполняет роль буфера, накапливающая в ОЗУ данные, считываемые с диска, и передающего их декодеру MPEG2 в ответ на его запрос.

        Видеодекодер, кроме того, может работать с данными, компрессированными по технологии MPEG1, которая предполагает постоянную скорость потока данных.

        После декомпрессии видеоинформация преобразуется в тот или иной телевизионный формат (NTSC, PAL, SECAM) и поступает на выход проигрывателя (вход телевизора).

        Звуковая информация поступает на блок аудиодекодеров (MPEG2, AC-3, DTS), где, в зависимости от способа ее представления на диске, технических возможностей проигрывателя и желания пользователя, происходит ее декодирование или перекодирование. Полученная в результате последовательность отсчетов либо преобразуется в аналоговую форму с помощью внутренних ЦАП, либо поступает на выход в цифровой форме для преобразования во внешнем декодере.

        Работой всех систем проигрывателя управляет центральный процессор, который, в свою очередь, управляется пользователем либо с пульта дистанционного управления (ДУ), либо с помощью органов управления на передней панели проигрывателя. У DVD-дисководов роль органов управления выполняет соответствующий драйвер компьютера.

        К настоящему времени выпущено уже более сотни моделей DVD-проигрывателей – как стационарных, так и переносных, отличающихся друг от друга объемом сервисных функций, способностью декодировать многоканальный звук, количеством оптических головок (1 или 2), совместимостью с другими разновидностями дисков DVD и CD, качеством воспроизводимого изображения и звука и прочими особенностями.

        Что касается совместимости с другими носителями, то здесь неукоснительно выполняется только одно условие – все DVD-проигрыватели способны воспроизводить диски CD-Audio и CD-Video. По отношению к CD-R, CD-RW, а также к DVD-R и DVD-RW такого требования нет, поэтому чаще всего проигрыватели DVD их не воспроизводят или воспроизводят без гарантии качества. Причем последнее относится только к проигрывателям с двумя головками, одна из которых укомплектована лазером с длиной волны излучения 635/650 нм, другая – с длиной волны излучения 780 нм (как у проигрывателей CD). Как говорилось в главе 9, записываемые диски имеют цветную отражающую поверхность, и свет красного лазера DVD-проигрывателя ею частично поглощается.

        Структурная схема проигрывателя DVD-Audio показана на рис. 12.8. Она значительно проще схемы проигрывателя DVD-Video и больше похожа на схему проигрывателя CD-Audio. Работа ее понятна без пояснений.

        Ссылка на основную публикацию
        Директ икс для виндовс 10 64 бит
        Скачать Разработчик: Microsoft Для Windows: 32/64-bit XP, Vista, 7, 8, 10 Языки: Русский, Українська, English и др. Цена: Бесплатно Оценка...
        Выбор ноутбука до 15000
        На начало 2018 года найти нормальный ноутбук за 15000 рублей тяжело ‒ за эту сумму в основном доступны слабые модели,...
        Выбор тихого корпуса для компьютера
        Как выбрать корпус для ПК – самый важный параметр Когда возникает вопрос, какой корпус выбрать для компьютера, нужно определиться с...
        Диск для однократной записи
        Работа с оптическими дисками Оптический диск Образ оптического диска, ISO-образ Эмулятор оптических дисководов Программное обеспечение для работы с файловыми системами...
        Adblock detector