Смекни!
smekni.com

Технологии оптических дисков (стр. 2 из 7)

2.2 Диски CD-R

Цены на средства записи компакт-дисков наконец снизи-лись (от 50$), а это значит, что теперь даже частное лицо может попытаться выпустить небольшим тиражом свой диск.

Чтобы записать один-единственный компакт-диск, семь лет назад потребовались бы це­лая комната аппаратуры, два квалифицированных специалиста и восемь часов работы. Се­годня, имея компьютер с записывающим дисководом CD-R, можно сделать диск менее чем за час. Аббревиатурой CD-R (CD-Recordable) обозначена технология однократной оптичес­кой записи, которую можно использовать для архивирования данных, создания прототипов дисков для серийного производства и для мелкосерийного выпуска изданий на компакт-дисках, записи аудио и видео. На CD-R, в частности, основана система PhotoCD фирмы Kodak.

Назначение устройства CD-R - запись данных на компакт-диски CD-R, которые потом можно читать на накопителях CD-R, CD-ROM и CD-RW. До недавнего времени они использо­вались в основном для создания и тиражирования аудио-, видеодисков и дистрибутивов программного обеспечения. Однако, если посмотреть на эти устройства с иной точки зре­ния, то оказывается, что накопители CD-R - идеальный выбор в качестве устройства для архивирования данных.

Если говорить о скорости чтения/записи, то накопители CD-R сильно проигрывают тра­диционным накопителям на жестких магнитных дисках, имеют примерно одинаковые воз­можности с JomegaZip с интерфейсом SCSIn значительно превосходят JomegaZip с интер­фейсом LPT.

Скорость записи для недорогих моделей составляет 32Х, скорость чтения - 42-50Х. Не слишком высокие скорости записи связаны с определенными техническими трудностями. В моделях более высокого класса скорость записи доведена до 40 -50Х. Получение более высоких скоростей сопряжено со значительными трудностями, так как резко возрастают требования к стабильности меха-нического тракта.

Скорость чтения/записи, безусловно, важный, но не единственный показатель, который определяет выбор накопителя для архивации данных. Не менее важна удельная стоимость одного мегабайта хранимых данных. И носители CD-R здесь вне конкуренции - при объеме в 650 Мбайт эти диски стоят в розницу около 0,4$ за штуку, что дает рекордно низкую удельную стоимость одного мегабайта хранимых данных. Следует также отметить, что ком­пакт-диски более надежны при длительном хранении информации, чем магнитные носите­ли: последние весьма чувствительны к электромагнитным полям и ударным нагрузкам.

В любом компакт-диске данные кодируются и записываются в виде последовательности отражающих и неотражающих участков. При записи CD-R сфокусированным мощным ла­зерным лучом нагреваются небольшие области слоя красителя. Краситель передает тепло смежной с ним подложке, под действием которого она изменяет свои свойства и начинает рассеивать свет. В областях, не нагревающихся лазером, подложка остается прозрачной и при считывании данных пропускает луч. Последний проходит до металлического слоя, отра­жается от него и через подложку попадает на светочувствитель-ный датчик.

Хотя способы записи информации на обычные компакт-диски и на диски CD-R различны, результат мы имеем один и тот же - последовательность отражающих и неотражающих участков, которую может прочесть любой дисковод CD-ROM. При чтении диска на него направляет-ся маломощный лазерный луч, и светочувствительный датчик воспринимает после­довательность отраженных сигналов.

Еще один фактор, который необходимо учитывать, - режим записи. Существуют два ре­жима: односеансный и многосеансный. В односеансном режиме запись всего диска должна осуществляться за один проход без переры-вов. В многосеансном режиме данные записы­ваются за несколько сеансов, в результате чего информация на диске представляется в виде нескольких отдельных томов. Не все накопители CD-ROM способны читать диски, запи­санные подобным способом. Режим многосеансной записи позволяет записать часть дан­ных, остановиться, а затем продолжить запись.

Одно из достижений технологии записи CD-дисков — способ "записи пакетами" (PacketWriting). При использовании пакетной записи у пользователя создается полная иллюзия работы с обычным жестким диском: вы можете скопировать файл на диск, отредактировать или удалить его, создать еще несколько файлов на диске и т. д.

Для записи данных в пакетном режиме необходимо установить дополнительное про­граммное обеспечение — например, один из программных пакетов - AdaptecDirectCD или CeQuadratPacketCD. При этом форматы пакетной записи AdaptecDirectCD и CeQuadratPacketCD совместимы друг с другом — то есть диски, записанные с помощью одного пакета, могут быть прочитаны и дописа-ны с помощью другого.

При использовании этого режима, часть объёма лазерного диска становится недоступ­ной (остаётся около 550 Мб).

Данные, записанные в режиме PacketWriting на одном дисководе, не всегда будут читать­ся на другом. Так что об универсальности этого способа записи пока говорить не приходит­ся.

Одной из наиболее острых проблем, стоявших до недав-него времени перед разработчи­ками накопителей CD-R и CD-RW, была проблема возможной нехватки данных в буфере, приводящей к ошибке, именуемой BufferUnderrun. Причиной этой ошибки могут быть недо­статочная мощность компьютера или одновременное выполнение нескольких задач, из-за чего он не успевает доставлять в буфер такое количество данных, которое необходимо для обеспечения гладкой непрерывной записи. Ну а результат хорошо известен тем, кто с BufferUnderrun сталкивался не понаслышке, — диск становится непригодным для записи.

Указанная ошибка по определению не может возникать, если объем записываемых дан­ных не превышает емкости буфера. Однако вряд ли разумно увеличивать объем буфера до 650 Мбайт. Другое решение проблемы — технология BURN-Proof, которая становится все более популярной у производителей устройств CD-R и CD-RW. Суть ее заключается в том, что, постоянно контролируя содержимое буфера, CD-рекордер может останавливать про­цесс записи, если объем данных в буфере резко падает (в типичном случае — до отметки 10% от макси-мальной емкости буфера). При этом устройство продол-жает запрашивать данные от компьютера и буфер может заполняться. Тем временем контроллер BURN-Proof определяет, где находится последний записанный сектор. Оптическая головка перемещает­ся в нужное место, и после заполнения буфера запись информации на диск возобновляется. Естественно, учитывается в технологии BURN-Proof и ограничение на расстояние между последним записанным и новым секторами. В соответствии со спецификациями "Оранжевой книги" оно не должно превышать 100 мкм.

Торговая марка BURN-Proof принадлежит японской компании SanyoElectric. Она же зап­равляет и процессом авторизации накопителей других фирм, в которых реализована эта технология. Кроме того, Sanyo предпринимает усилия, чтобы BURN-Proof была включена в качестве стандарта в «Оранжевую книгу». Сегодня, уже все пишущие дисководы выпускают­ся по этой технологии.

Помимо уже перечисленных способов использования дисководов CDR/RW, последние позволяют также копировать CD носители, записывать аудио диски в формате CD-DA, а так­же CD-диски в других форматах: HybridCD, CDExtra, CDText, VideoCD и т. д. Естественно, все устройства CD-R/CD-RW могут работать и как обычные дисководы CD-ROM — то есть читать CD диски.

Здесь упоминаются CD-RW, т. к. все описанное выше (включая «запись пакетами») отно­сится и к ним.

Вообще, накопители CD-RW отличаются от накопителей CD-R лишь дополнительной воз­можностью (кроме записи на диски CD-R) записывать многократно перезаписываемые дис­ки CD-RW. Подробнее о них мы поговорим далее. Причем необходимо отметить, что сегодня накопители только CD-R (без возможности RW) уже практически не выпускаются.

2.3 CD-RW накопители на перезаписываемых дисках

Семь лет назад на компьютерном рынке появились накопители, которые дают возмож­ность работать с перезаписываемыми CD-RW (CD-ReWritable), известными также как CDE . Такие устройства позволяют заносить информацию на существующие недорогие компакт-диски с возможностью дозаписи (CD-R ценой около 0,4 $), а при использовании перезапи­сываемых CD-RW-дисков могут стирать старые данные и записывать вместо них новые. Емкость носителя CD-RW (стоимость около 1 $) составляют 650 Мбайт и равна емкости дисков CD-ROM и CD-R.

CD-RW-привод автоматически распознает тип загружаемо-го носителя. CD-R-диски со­вместимы с более чем 600 млн. различных CD-ROM-носителей и плейеров звуковых ком­пакт-дисков, существующих сегодня в мире; они могут работать и в некоторых DVD-ROM-приводах (не во всех).

Диски CD-RW считываются только на современных уни-версальных CD-ROM-устройствах и DVD-ROM, рассчи-танных на работу с различными носителями (удовле-творяющих специ­фикации MultiRead).

CD-RW выпускаются и для IDE/ATAPI-интерфейса, и для SCSI. Все устройства обеспечи­вают режимы записи TrackatOnce и DiscatOnce, многосеансовую запись (MultiSession), фиксированный и переменный пакетные режимы записи, а также все стандартные форматы записи компакт-дисков (в том числе и музыкальных).

Запись CD-R основана на "выжигании" лазером каждого бита информации на записыва­ющем слое. Соответственно изменяются отражающая способность диска, которую лазер­ный луч фиксирует при считывании.

Уровень записи (отражающая способность) в CD-RW определяется специальным комби­нированным слоем, который реверсивно изменяет свои характеристики. Запись произво­дится при изменении состояния вещества записывающего слоя, когда вещество под нагре­вом переходит из кристаллического состояния в аморфное. Такой процесс называется фа­зовым переходом и широко применяется в магнитооптических устройствах. Но в отличие от магнитооптики запись на CD-RW определяется изменением отражающей способности по­верхности. В связи с этим CD-RW-диски более "капризны", при чтении, так как изменение отражательных свойств у них намного меньше, чем у CD-R.