Что такое сд диск определение. RW-диски

Что такое записываемый компакт-диск?

Записываемые компакт-диски или CD-R - это диски, произведенные по технологии, позволяющей пользователю самому создать собственный компакт-диск в одном из индустриальных форматов. Подобная технология использует как основу диски для однократной записи (WORM - Write Once, Read Many), стандартизованные компаниями Philips и Sony и описанные в соответствующей документации (стандарт Orange Book, Part II). Для того, чтобы самому создать диск, необходимо иметь чистый CD-R диск, устройство записи - CD рекордер (CD Recorder) и соответствующее программное обеспечение.

Для чего применяются CD-R диски?

На этих носителях можно создавать компакт-диски всех индустриальных стандартов, включая звуковые диски (CD-DA), видео диски (Video CD), диски с данными (CD-ROM), фотографиями (Photo CD). CD-R диски позволяют хранить весьма большой объем информации: до 650 МB данных или 74 минуты высококачественного стереофонического звучания. Кроме того, за последнее время получили распространение CD-R диски большей емкости: 700 МB данных или 80 мин. звука и даже более емкие диски.

Да, CD-R диск является полностью совместимым, т.е. если он правильно записан и для записи использовалось исправное оборудование и качественная CD-R матрица, то этот диск будет без проблем считан всеми устройствами: приводами CD-ROM, проигрывателями Audio и Video CD, а также новыми DVD проигрывателями. Однако следует помнить, что первые приводы проектировались и выпускались в то время, когда CD-R дисков еще не было. Поэтому если вы используете очень старое устройство (выпуска до 1994 года), то проблемы чтения все же могут быть.

Что такое скорость записи CD-R диска?

Термин "скорость записи" определяет, насколько быстро данные могут быть записаны на CD-R диск. Маркировка 2х, 4x, 6x, 8x, 12x, 16x, 24x, ... 48x показывает, во сколько раз быстрее устройство записывает данные по сравнению с односкоростным эталоном. Под одной скоростью понимается скорость передачи данных равная 150 Кб/сек. Таким образом, маркировка 2х значит, что данные могут записываться со скоростью 300 Кб/сек, 8х - 1.2 МB/сек, 16x - 2.4 МB/сек, 48x - 7.2 МB/сек. Необходимо принять во внимание, что реальная скорость может различаться в зависимости от выбранного формата записи, так как данные записываются в режиме 2"048 байт на блок, а звуковая информация в режиме 2"352 байта на блок. Поэтому реальное время записи одного полного диска в зависимости от формата может несколько отличаться.

Обычно маркировка приводов CD-ROM состоит из одной цифры, показывающей с какой максимальной скоростью данные могут быть считаны. При этом указывается самый быстрый для чтения формат - CD-ROM Mode 1, да еще, к тому же, при измерении на внешнем периметре диска. Маркировка CD рекордеров содержит три цифры: первая - скорость записи CD-R дисков, вторая - скорость перезаписи (CD-RW диски), третья - скорость чтения. Соответственно, маркировка 16x10x40 для CD рекордера значит, что он способен записывать CD-R диски со скоростью 2.4 МB/сек, CD-RW диски со скоростью 1.5 МB/сек, читать диски со скоростью 6 МB/сек. Если же маркировка состоит из двух цифр (обычно, только для старых рекордеров), то это значит, что такой привод не может работать с CD-RW дисками.

Что такое запись диска в режиме disc-at-once (DAO) - диск сразу?

Это такой режим записи, когда диск записывается сразу от начала до конца, без перерывов. Т.е. луч лазера включается в начале записи диска, а отключается только по окончании записи.

Сперва на диск записывается специальная информация, отмечающая начало записи (lead-in), затем непосредственно данные, а в конце финальная информация (lead-out). Как правило, метод DAO предпочтителен в том случае, если в дальнейшем диск будет передан для тиражирования на завод, а записываемый CD-R является мастер-диском. Запись в режиме DAO позволяет избежать связок входных (run-in) и выходных (run-out) блоков, которые ассоциируются оборудованием мастеринга с мультисессионной (multisession) записью и делают диск непригодным для изготовления матрицы, с которой будет производиться тираж.

Что такое запись диска в режиме track-at-once (TAO) - дорожка сразу?

Режим записи TAO позволяет записывать диск не сразу от начала до конца, а за несколько заходов: первоначально на диск можно записать одну звуковую дорожку (track), затем другую и так далее. Соответственно, сколько дорожек записано на диске, столько раз при записи лазерный луч будет включаться и выключаться. Включение-выключения лазера воспринимается звуковыми проигрывателями как пауза между дорожками длительностью в 2 сек. Следует отметить, что звуковой диск, записанный таким образом, сможет считываться на обычном CD плеере только после того, как будет записана таблица содержания (TOC - table of content). После записи TOC добавление дорожек на диск становится невозможным.

Что такое запись диска в режиме session-at-once (SAO) - сессия сразу?

Режим записи SAO обычно применяется при записи формата CD-Extra - формата, сочетающего на диске звуковую часть (формат CD-DA) и программную часть (формат CD-ROM). При записи в режиме SAO луч лазера включается в начале записи звуковой части, выключается по окончанию записи треков, затем включается в начале записи части данных и выключается по окончании записи. Для подготовки дисков в формате CD-Extra также применим режим TAO. В этом случае во время записи звуковой части лазер будет включаться/выключаться столько раз, скольно на диске треков.

Что такое режим записи multisession (мультисессия)?

Мультисессией называется режим записи, позволяющий дозаписывать компакт-диск, то есть добавлять новую информацию к ранее записанной. Каждая сессия содержит запись начала сессии (lead-in), затем сами данные и финальную информацию о сессии (lead-out). В отличие от режима записи в одну сессию (disc-at-once) или компакт-диска, выпущенного методом литья под давлением, таких сессий на одном диске может быть до 99.

При записи в режиме мультисессии, информация о структуре предыдущих записей копируется в новую сессию и может быть исправлена. Таким образом при записи в режиме мультисессии пользователь может уничтожить информацию о структуре уже ненужных или устаревших записей, не включив ее в новую таблицу содержания (TOC - table of content). Это означает, что появляется возможность "стирать" ненужную ему информацию с компакт-диска, хотя на самом деле физически она продолжает оставаться на диске и может быть восстановлена с помощью специального программного обеспечения.

Недостатком режима мультисессии является то, что непроизводительно расходуется объем диска, так как отделя одну сессию от другой, каждый раз теряется около 13.5 МB (6"750 блоков). Чем больше сессий записано на диске, тем больше теряется места под разделители сессий. Кроме того, некоторые старые модели CD-ROM (обычно выпуска до 1994 года) не могут считывать мультисессионные диски.

Какова разница между дисками, записанными в режиме мультисессии (multisession) и мультитрека (multitrack)?

Сессия (session) - некая целостная запись на компакт-диске c данными, которая имеет отметку начала записи (lead-in) и конца (lead-out). Диск может содержать от 1 до 99 сессий. То же самое, но в применении к звуковым дискам называется дорожкой (треком). Каждая из дорожек имеет индексные номера в подканале, которые дифференцируются один от другого и позволяют производить выборочную запись.

При записи программных дисков в режиме мультисессии, диск доступен для чтения уже после записи хотя бы одной сессии, так как таблица содержания (TOC - table of content) записывается в конце сессии и обновляется каждый раз при записи новой. В звуковых же дисках TOC записывается в начале, поэтому обновить ее нельзя. Таким образом, звуковой диск может быть считан только после записи TOC. Впрочем, такой диск можно прочесть и без TOC, но только на CD рекордере.

При записи звукового диска в режиме мультитрека ПО записи резервирует место в начале диска под TOC. После того, как диск окончательно сформирован, производится запись TOC.

Какие разновидности CD-R дисков бывают?

В зависимости от применения, все множество CD-R дисков делятся на brand-name (BN) версии и версии для производства (или OEM). Диски BN версий характеризует то, что они выпускаются с уже нанесенным на поверхность диска логотипом производителя. Такие диски обычно продаются в розницу и являются приемлемым решением для тех, кто собирается хранить на них архивы данных, время от времени создавать музыкальные сборники и т.п. Надписи на таких дисках можно наносить специальным маркером или фломастером. Обычно диски BN продаются упакованными в пластиковые коробки (jewel case) или конверты.

Диски для производства или OEM, не имеют на своей внешней поверхности ни логотипа, их поверхность "чистая". И хотя на ней так же как и на поверхности дисков BN можно делать надписи маркером, OEM диски предназначены все же для печати на их поверхности текста и графики с помощью специальных CD принтеров (подробнее см. страницу CD/DVD принтеры) или нанесения собственного логотипа методом шелкографии или офсетной печати. Упаковываются OEM диски таким образом, чтобы было возможно максимально удобно включить их в производственную технологическую цепочку. Наиболее распространенным типом упаковки являются стопки (bulk) и упаковки на осях (spindle).

Следует отметить, что диски для производства или OEM более многофункциональны (в смысле нанесения на них дизайна) и дешевы, нежели диски BN, которые имеет смысл приобретать тогда, когда общая месячная потребность в дисках не превосходит нескольких десятков штук и нет никаких специальных требований к их оформлению.

У дисков BN есть еще одна особенность: они могут продаваться под собственными логотипами компаний, не имеющими к производству никакого отношения. Собственно, каждый желающий может выпустить свой бренд. Это порождает немалую путаницу. Так, например, под маркой Philips можно встретить диски производства Taiyo Yuden, Ritek, CMC. Под маркой Traxdata до 1998 года скрывался исключительно Kodak, а теперь тот же Ritek и CMC. Производителей CD-R дисков в мире десятки, марок - тысячи.

Что такое CD-R диск?

Это диски, предназначенные для записи в дубликаторах компакт-дисков. Суть в том, что дубликаторы - устройства, специально предназначенные для массового тиражирования CD-R или CD-RW дисков, в которых установлено большое количество высокоскоростных рекордеров. Соответственно, в основной шине передачи данных (обычно это быстродействующая SCSI шина) активно протекает процесс мультиплексирования ("раздачи") сигнала по устройствам в реальном временеи. Поэтому требования к синхронности процессов особенно высоки. CD-R диски, синхронно подобранные по параметрам, являются предпочтительными для записи на дубликаторах.

Диски ведущих производителей, таких как Taiyo Yuden, Mitsui Toatsu, TDK, Kodak, Ricoh, Verbatim, Ritek, Princo и других не нуждаются в подборе и годятся как для записи в отдельно стоящих рекордерах, так и в дубликаторах. В этом случае маркировка обозначает диски без логотипа, предназначенные для нанесения этикетки на CD принтере.

Почему одни производители указывают на дисках размер 650 МB, а другие 680 МB, хотя размер в минутах всегда один и тот же и составляет 74?

74 минуты можно перевести в байты данных путем умножения 75 блоков в секунду (скорость передачи данных при считывании звука) на 60 секунд (1 минута). Каждый блок содержит 2"048 байт. Таким образом 74-минутный диск, состоящий из 333"000 блоков, содержит 681"984"000 байт. 650 МB получаются, если число байтов разделить на 1"024 для перевода байтов в килобайты и еще на 1"024 для перевода килобайтов в мегабайты. 680 МB получаются, если принять, что 1 Кб равен 1"000 байт, а не 1"024, как это на самом деле.

Таким образом становится понятным, что к некоторой путанице привело разночтение приставки "кило" (в общем случае она равна 1"000, но в вычислительной технике 1"024), что и порождает различие в маркировке.

Что значит надпись на CD-R дисках "Cертифицированы для записи на скоростях 1-16"?

Это значит, значит, что производитель CD-R гарантирует нормальное качество диска при записи на скоростях от 1x до 16x. Во время выбора скорости записи следует использовать только максимально допустимое значение, обозначенное производителем диска. Пусть вас не обольщает ситуация, когда купив более дешевый 8x диск, вы нормально записали его на 16x - нарушение режима записи может проявиться в неожиданной потере информации или других "сюрпризах". Помните, что задача стоит не только в том, чтобы успешно записать данные на диск, но и в том, чтобы в последствие их оттуда надежно считать.

На упаковке скорость диска обычно обозначается максимальным значением записи: 12x CD-R, 16x CD-R. Иногда обозначение пишется в стиле 1-16x CD-R и даже с явным перечислением всех скоростей записи.

Если записать 1-16x CD-R диск на 2x и 16x скоростях, то какая из копий будет лучше?

В общем-то, зависимости скорости записи от скорости чтения нет. Поэтому если диск предназначен для записи в диапазоне скоростей от 1x до 16x, то вы можете выбирать любую удобную скорость. Однако если вдаваться в этот вопрос глубоко, то чем выше скорость записи диска, тем потенциально выше его качество. Вернее, при повышении скорости записи есть шанс улучшить несколько показателей диска, в том числе один из основных - BLER.

Аббревиатура BLER раскрывается как и обозначает частоту появления блоков информации, которые имеют ошибочные символы (байты), обнаруженные на первом уровне обнаружения и коррекции ошибок C1. Показатель BLER - параметр, который хорошо отражает качество диска в целом, так как зависит от множества факторов, проявляющихся в процессе изготовления дисков.

Стандарт "Красная книга" (Red Book) определяет максимальный BLER <= 220 блоков в секунду. При этом вычисляется среднее значение при измерении на интервалах по 10 секунд. В зависимости от BLER диски делятся на несколько классов (grade) качества:

• Grade A (BLER < 6) - диски высокого качества;
• Grade B (BLER < 50) - диски хорошего качества;
• Grade C (BLER < 100) - диски удовлетворительного качества.
• Grade D (BLER < 220) - диски, которые можно использовать, но чтение информации с которых затруднено или велика опасность выхода диска из строя (потеря информации).

Потенциально, диски формата CD-DA могут быть с более высоким BLER, нежели диски CD-ROM (не случайно Red Book допускает довольно высокий BLER - до 220). Однако время жизни аудио диска обычно несравненно большее, нежели диска с программами - музыкальные программы значительно менее подвержены (или вообще не подвержены) моральному старению по сравнению с современным ПО. А высокий BLER говорит не только об опасности потери данных, что не совместимо с долгой жизнью диска, но и о возможных проблемах чтения в некоторых приводах. Поэтому на практике ведущие производители компакт-дисков стараются изготавливать свою продукцию с BLER < 50 (Grade B). CD-R технология позволяет легко наладить производство тиражей с BLER < 20 без дополнительных затрат. А если применять только диски известных производителей, то 100% выход дисков высшего класса качества (Grade A) практически обеспечен.

Если взять диск, сертифицированный на скорость записи 1-16x, записать одинаковую копию его на каждой скорости, а затем "прогнать" диски через анализатор качества (например, Clover QA-201D) и замерить BLER, то мы обнаружим, что он несколько понижается при повышении скорости, а, значит, диски выигрывают в качестве. Но повышение настолько незначительно, что об улучшении качества при повышении скорости говорить можно лишь как о теоретическом параметре. Однако однозначно можно опровергнуть ошибочные суждения о том, что "чем ниже скорость, тем выше качество записи".

Вот вы говорите о BLER и всяких таких малопонятных вещах. А я записал диск на 2x и он у меня везде читается, а диск, записанный на 16x не читается вообще нигде, даже на "родном" рекордере.

Сказанное про некоторое улучшение качества при записи на большей скорости справедливо лишь в случае, когда используется исправное оборудование и CD-R диск действительно предназначен для записи на высокой скорости.

Производители высокоскоростных (12x и более) устройств записи дают рекомендации по типу компьютера, а также типу применяемых CD-R для того, чтобы диск мог быть успешно записан. Если вы будете следовать данным рекомендациям, то все диски, записанные на различных скоростях, будут практически идентичными вне зависимости от скорости записи. Но часто поставщики заявляют, что их диски сертифицированы на скорость 16x, хотя на самом деле это не так. Кроме того, если у вас поработавший рекордер (в связи с этим привод просто "разболтался") или рекордер, который установлен в корпусе компьютера, охлаждение которого не обеспечивает его нормальной работы, то результаты записи могут быть не предсказуемы. Именно поэтому при серьезном подходе в студийных условиях обязательно проверяется качество записанного диска с использованием анализатора CD/CD-R дисков (например, Clover QA-201D).

Будут ли диски, записанные на 4x или 8x скоростях, считываться на 20x или 40x скоростных приводах CD-ROM?

Да, будут. Скорость записи не зависит от скорости считывания и наоборот.

Какова разница между 74 и 80 минутными дисками? На каких дисках информация хранится более надежно?

Изначально, стандарт звуковых компакт-дисков "Красная книга" (Red Book) предусматривал компакт-диски, позволяющие хранить 74 минуты стереофонического звучания. Это соответствовало объему данных в 650 МB. Поэтому после того, как компакт-диски стали применяться для хранения компьютерных данных, вопрос о максимальной емкости не возникал - было принято то же значение в 650 МB. Затем эта же емкость перекочевала и в стандарт CD-R дисков.

Однако со временем гигантское значение в 650 МB перестало быть не только гигантским, но и просто большим. Возникло желание увеличить емкость дисков для нужд хранения цифрового видео и данных. Но к тому времени, когда вопрос стал таким образом, в мире уже насчитывались сотни миллионов различных приводов компакт-дисков (CD-ROM, аудио и видео проигрыватели), совместимостью с которыми новые, более емкие диски, должны были обладать.

Разработчики пошли сравнительно простым путем: они просто "туже свернули спираль" (дорожка, по которой движется лазерный луч от центра к краю диска) литьевых матриц с которых отливаются CD-R, получив таким образом дополнительную емкость. При этом проблем совместимости не возникло, так как заложенная в читающих приводах точность позволяла отследить более "тугую" спираль. При этом, однако, все ведущие производители CD-R дисков честно предупреждали пользователей о некоторой нестандартности новинки.

Но погоня за дополнительной емкостью на этом не закончилась. Появились диски емкостью 90 и даже 99 минут! В последнем случае спираль была "свернута" настолько "туго", что сделанные таким образом CD-R записывались и читались только избранными моделями приводов.

Итак, стандартным значением является емкость 650 МB на диске. Практика показала надежность использования 700 МB дисков. Хранить же данные на дисках большей емкости значит подвергать себя угрозе несовместимости по чтению и записи.

Как долго можно хранить CD-R диски не записанными?

Производители CD-R дисков полагают, что срок хранения дисков не записанными составляет от 5 до 10 лет в зависимости от модели диска.

Как долго можно хранить записанные данные на CD-R?

Так как CD-R диски сравнительно недавно получили широкое распространение, признанным способом экстраполяции срока их службы является выполнение тестов ускоренного старения, которые традиционно применяются в лабораториях для определения технических характеристик CD-R диска в будущем. Неверное тестирование или процедура измерения может серьезно повлиять на оценку срока хранения информации. Комитет ANSI разработал рекомендации по которым можно будет определять срок хранения информации на CD-R.

Главные факторы, влияющие на долговечность носителя: стабильность состояния активного слоя и условия хранения CD-R дисков. Способность носителя сохранять записанные на нем данные измеряется в соответствии с промышленной спецификаций BLER. У качественных дисков после теста на воздействие внешней среды в условиях повышенной агрессивности среднее значение BLER должно увеличиваться лишь настолько, чтобы не ставить под угрозу хранимые данные и оставаться в рамках, обусловленных классом.

Производители записываемых компакт-дисков проводили неоднократные исследования, используя промышленные тесты и технику математического моделирования, и пришли к выводу, что срок хранения информации на CD-R дисках колеблется от 70 (обычные модели) до 200 (улучшенные модели) лет. Время хранения информации на обычных CD обозначается в 25 лет, однако уже можно наблюдать выход из строя дисков, которые были сделаны с нарушением технологии и без специальных тестов - старейшим CD, которые были выпущены в 1980 году уже более 20 лет - возраст достаточный, чтобы сделать прямые выводы.

Что такое финализация (finalization) и фиксация (fixation) CD-R диска?

Финализация - это процесс, завершающий запись сессии, т.е. в случае, если на диск записывается сессия, то она должна завершаться финализационной записью, представляющей таблицу содержания сессии TOC (table of content). В случае, если на тот же диск записываются последующие сессии, то каждая из них должна завершиться финализационной записью. Финализация требуется для того, чтобы привод CD-ROM мог считать запись с компакт-диска.

Если компакт-диск финализирован целиком или правильнее будет сказать фиксирован, то на него невозможно произвести дописывание сессий, даже если на диске ещё имеется свободное пространство.

Что такое инкрементальная (incremental) запись и пакетная (packet) запись?

TAO (track-at-once) - это форма инкрементальной записи, которая использует минимальную длину трека в 300 блоков и максимальное количество треков на диске числом до 99. Диск, записанный в режиме TAO, имеет 150 блоков, зарезервированных под запись информации о начале трека (run-in), записи о конце трека (run-out), записи о промежутке между треками (pregap), записи о связке треков (linking). В общем, для создания каждой сессии требуется записать на диск более 12 МB служебной информации. Запись в пакетном (packet) режиме позволяет производить несколько записей внутри одного трека и тем самым избежать потери блоков под финализацию сессии. В этом режиме только 7 блоков резервируются под начало, конец и связку.

В настоящее время драйвером для пакетной записи снабжаются все поставляемые на рынок CD рекордеры. Внешне работа в режиме пакетной записи выглядит так, будто запись производится на обычное логическое устройство: на CD-R диск можно записывать данные из любого приложения, стирать их, переименовывать файлы и каталоги. Исключение составляет то, что после стирания информации объем диска не увеличивается: удаленная информация лишь скрывается, но не удаляется физически.

Диски, запись на которые производилась в пакетном режиме не содержат финализационной записи, потому могут быть прочитаны только на устройстве с которым установлен драйвер пакетной записи. Тем не менее, пакетная запись чрезвычайно удобна для архивного хранения информации, а для достижения совместимости по чтению делается следующее: во время предварительного форматирования диска (при использовании пакетной записи диски нужно предварительно форматировать) вначале на диск помещается "обычная" сессия, содержащая драйвер пакетной записи, а затем уже размечается место под саму пакетную запись. Если такой диск поместить в привод, который изначально не предназначен для чтения дисков, подобным образом записанных, то всегда есть возможность вначале считать и установить драйвер с "обычной" части диска, а затем уже приступать к чтению данных, записанных в пакетном режиме.

Применение пакетной записи с CD-RW дисками полностью аналогична записи в этом режиме CD-R дисков с той лишь разницей, что данные с CD-RW диска можно удалить физически, а сам диск использовать вновь.

Изначально компакт-диск был создан для хранения аудиозаписей в цифровом виде (известен как CD-Audio), однако в дальнейшем стал широко использоваться как носитель для хранения любых данных (файлов) в двоичном виде (т. н. CD-ROM - англ. Compact Disc Read Only Memory , компакт-диск с возможностью только чтения , или КД-ПЗУ - «Компакт-диск, постоянное запоминающее устройство »). В дальнейшем появились компакт-диски с возможностью не только чтения однократно занесённой на них информации, но и записи (CD-R - англ. Compact Disc-Recordable , записываемый компакт-диск) и перезаписи (CD-RW - англ. Compact Disc-ReWritable , перезаписываемый компакт-диск).

Первым компакт-диском, попавшим на прилавки музыкальных магазинов, был альбом Билли Джоэла 1978 года 52nd Street . Продажи CD с этой записью начались в Японии 1 октября 1982 года .

По данным Philips, за 25 лет в мире было продано более 200 млрд CD. Несмотря на то, что всё больше людей предпочитают приобретать музыкальные файлы через Интернет , по данным IFPI продажи компакт-дисков в 2007 году составляли около 70 % всех продаж музыки .

Значительный вклад в популяризацию компакт-дисков внесли Microsoft и Apple Computer . В 1987 году Джон Скалли , на тот момент CEO Apple Computer, сказал, что компакт-диски произведут революцию в мире персональных компьютеров . Одним из первых массовых мультимедийных компьютеров/развлекательных центров, использующих CD, была Amiga CDTV (Commodore Dynamic Total Vision), позже компакт-диски стали использовать в игровых приставках Panasonic 3DO и Amiga CD32 .

Девятая симфония Бетховена

Очевидцы и участники переговоров о формате CD свидетельствуют, что в Philips и Sony до мая 1980 года не было единого мнения о внешнем диаметре диска. С точки зрения инженеров Sony, был достаточен диаметр в 100 мм, поскольку он позволяет миниатюризировать портативный проигрыватель. От высшего руководства Philips исходила идея сделать диск не более диагонального размера стандартной аудиокассеты (115 мм), имевшей на рынке большой успех. Кроме того, в этом случае диск соответствует нормальным рядам линейных размеров системы DIN .

Вице-президент корпорации Sony Норио Ога , музыкант , в свою очередь полагал, что диск должен быть в состоянии вместить Симфонию № 9 Бетховена. В этом случае, по его мнению, на дисках можно будет распространять до 95 % классических произведений . Дальнейшие исследования показали, что, например, девятая симфония в исполнении берлинского филармонического оркестра под руководством Герберта фон Караяна имела продолжительность 66 минут. Наиболее продолжительным исполнением стала симфония под руководством Вильгельма Фуртвенглера , исполненная на байрейтском фестивале - 74 минуты. Это и послужило решающим аргументом при принятии решения о ёмкости диска .

«Как и в большинстве случаев, красивая история не имеет ничего общего с реальной жизнью. Эта история вышла из-под пера пиарщиков Philips», - считает бывший инженер Philips Кеес Имминк . Реальность же, по его мнению, была иной. Под Ганновером Philips уже подготовил производственную линию по выпуску компакт-дисков на заводе PolyGram . В минимальные сроки можно было запустить производство дисков размером 115 мм. Выпуск дисков размером 120 мм требовал значительных затрат денег и времени, поскольку был связан с заменой оснастки. По мнению Имминка, Sony не захотела смириться ситуацией, что Philips получит преимущество по выходу на рынок .

Как бы то ни было, в мае 1980 года росчерком пера высшего руководства фирм был установлен окончательный размер диска в 120 мм с ёмкостью в 74 минуты аудиозаписи и частотой дискретизации в 44,1 кГц. Все прочие технические параметры пересчитывались, исходя из согласованных данных.

Объём хранимых данных

Компакт-диски имеют в диаметре 12 см и изначально вмещали до 650 Мбайт информации (или 74 минуты звукозаписи). Однако, начиная приблизительно с 2000 года, всё большее распространение получали диски объёмом 700 Мбайт, которые позволяют записать 80 минут аудио, впоследствии полностью вытеснившие диск объёмом 650 Мбайт. Встречаются и носители объёмом 800 мегабайт (90 минут) и больше, однако они могут не читаться на некоторых приводах компакт-дисков. Бывают также синглы диаметром 8,9 см [ ] (не путать с минидисками диаметром 8 см), на которые вмещается около 140 или 210 Мбайт данных или 21 минута аудио, и CD, формой напоминающие кредитные карточки (т. н. диски-визитки).

Увеличение ёмкости хранимой информации стало возможным благодаря полному использованию допусков на изготовление дисков. Так, например, расстояние между дорожками по стандарту ECMA-130 составляет 1,6 ± 0,1 микрометра , линейная скорость вращения диска 1,2 или 1,4 м/с ± 0,01 м/с с пропускной способностью 4,3218 Мбит/с. Ёмкость в 650 Мбайт соответствует скорости 1,41 м/с и расстоянию между дорожками, равному 1,7 мкм, а ёмкость в 800 Мбайт - скорости в 1,39 м/с [ ] и расстоянию между дорожками в 1,5 мкм.

Технические детали

Геометрия диска

Компакт-диск представляет собой поликарбонатную подложку толщиной 1,2 мм и диаметром 120 мм, покрытую тончайшим слоем металла (алюминий , золото , серебро и др.), защищенного слоем лака, на который обычно наносится графическое представление содержания диска. Принцип считывания через подложку позволяет весьма просто и эффективно осуществить защиту информационной структуры и удалить её от внешней поверхности диска. Диаметр пучка на внешней поверхности диска составляет порядка 0,7 мм, что повышает помехоустойчивость системы к пыли и царапинам. Кроме того, на внешней поверхности имеется кольцевой выступ высотой 0,2 мм, позволяющий диску, положенному на ровную поверхность, не касаться этой поверхности. В центре диска расположено отверстие диаметром 15 мм (диаметр пальца человека). Вес диска без коробки составляет ~15,7 г. Вес диска в обычной jewel-коробке (не slim) равен ~74 г.

Кодирование информации

Формат хранения данных на диске, известный как Red Book («Красная книга»), был разработан компанией Sony . В соответствии с ним на компакт-диск можно записывать звук в два канала с 16-битной импульсно-кодовой модуляцией (PCM) и частотой дискретизации 44,1 кГц. Благодаря коррекции ошибок с помощью кода Рида - Соломона лёгкие радиальные царапины не влияют на читаемость диска. В случае возникновения ошибочных значений ИКМ -сигнала, которые не могли быть исправлены системой коррекции ошибок, они заменяются на приблизительные значения, полученные с помощью интерполяции верных данных. Philips также владеет всеми правами на знак «Compact disc digital audio», логотип формата аудио-компакт-дисков.

Информационная структура

Информация на диске записывается в виде спиральной дорожки из питов (англ. pit - углубление), выдавленных в поликарбонатной основе. Каждый пит имеет примерно 100 нм в глубину и 500 нм в ширину. Длина пита варьируется от 850 нм до 3,5 мкм . Промежутки между питами называются лендом (англ. land - пространство, основа). Шаг дорожек в спирали составляет 1,6 мкм. Питы рассеивают или поглощают падающий на них свет, а подложка - отражает. Поэтому записанный компакт-диск - пример отражательной дифракционной решётки с периодом 1,6 мкм. Для сравнения, у DVD период - 0,74 мкм.

Различают диски только для чтения («алюминиевые»), CD-R - для однократной записи, CD-RW - для многократной записи. Диски последних двух типов предназначены для записи на специальных пишущих приводах. В некоторых CD-плеерах и музыкальных центрах такие диски могут не воспроизводиться (в последнее время все производители бытовых музыкальных центров и CD-плееров включают в свои устройства поддержку чтения CD-R/RW).

Считывание информации

Данные с диска читаются при помощи лазерного луча с длиной волны 780 нм, излучаемого полупроводниковым лазером . Принцип считывания информации лазером для всех типов носителей заключается в регистрации изменения интенсивности отражённого света . Лазерный луч фокусируется на информационном слое в пятно диаметром ~1,2 мкм. Если свет сфокусировался между питами (на ленде), то приёмный фотодиод регистрирует максимальный сигнал. В случае, если свет попадает на пит, фотодиод регистрирует меньшую интенсивность света.

Различие между дисками только для чтения (CD) и перезаписываемыми дисками (CD-R/RW) заключается в способе формирования питов. В диске только для чтения питы представляют собой некую рельефную структуру (фазовую дифракционную решётку), причём оптическая глубина каждого пита чуть меньше четверти длины волны света лазера, что приводит к разнице фаз в половину длины волны между светом, отражённым от пита и светом, отражённым от ленда. В результате в плоскости фотоприёмника наблюдается эффект деструктивной интерференции и регистрируется снижение уровня сигнала. В случае CD-R/RW пит представляет собой область с бо́льшим поглощением света, нежели ленд (амплитудная дифракционная решётка). В результате фотодиод также регистрирует снижение интенсивности отражённого от диска света. Длина пита изменяет как амплитуду, так и длительность регистрируемого сигнала.

Скорость чтения/записи CD указывается кратной 150 Кб/с (то есть 153 600 байт/с). Например, 48-скоростной привод обеспечивает максимальную скорость чтения или записи, равную 48 × 150 = 7200 Кб/с (7,03 Мб/с).

Чистящий диск

Также существуют чистящие компакт-диски, на рабочую поверхность которого прикреплено чистящее устройство для чистки линзы сенсора (см. фото).

Защита от копирования

Спецификация компакт-дисков не предусматривает никакого механизма защиты от копирования - диски можно свободно размножать и воспроизводить. Однако начиная с 2002 года различные западные звукозаписывающие компании начали предпринимать попытки создать компакт-диски, защищённые от копирования. Суть почти всех методов сводится к намеренному внесению ошибок в данные, записываемые на диск, так, чтобы на бытовом CD-плеере или музыкальном центре диск воспроизводился, а на компьютере - нет. В итоге такие диски читаются далеко не на всех бытовых плеерах, а на некоторых компьютерах - читаются; выходит программное обеспечение, позволяющее копировать даже защищённые диски и т. д. Тем не менее, звукозаписывающая индустрия продолжает испытывать всё новые методы.

Philips заявила, что на подобные диски, не соответствующие спецификациям «Red book», запрещается наносить знак «Compact disc digital audio».

Для дисков с данными существуют разнообразные методы защиты от копирования, например, метод измерения позиции данных , технологии StarForce , SecurDisc и др.

Формат CD-Audio (до появления программ cd-грабберов) являлся своеобразной защитой авторских прав и не позволял осуществить извлечение аудиофайлов с диска, например, с помощью приложения «Проводник Windows».

Этапы производства компакт-дисков

1. Мастеринг - процесс подготовки данных для запуска в серию.
2. Фотолитография - процесс изготовления штампа диска. На стеклянный диск наносится слой фоторезиста , на который производится запись информации. Фоторезист - полимерный светочувствительный материал , который под действием света изменяет свои физико-химические свойства.
3. Запись информации. Запись производится лазерным лучом, мощность которого модулируется записываемой информацией. Для создания пита мощность лазера повышается, что приводит к разрушению химических связей молекул фоторезиста, в результате чего он «задубевает».
4. Проявка фоторезиста. Поверхность фоторезиста подвергается травлению (кислотному, щелочному, плазменному), при котором удаляются те области фоторезиста, которые не были экспонированы лазерным лучом.
5. Гальванопластика . Проявленный стеклянный мастер-диск помещается в гальваническую ванну, где на его поверхность производится электролитическое осаждение тонкого слоя никеля .
6. Штамповка дисков методом литья под давлением с использованием полученного штампа .
7. Напыление зеркального металлического (алюминий , золото , серебро и др.) слоя на информационный слой.
8. Нанесение защитного лака.
9. Нанесение графического изображения - лейбла (от англ. Label ).

Запись на компакт-диски

Существуют и диски, предназначенные для записи в домашних условиях: CD-R (Compact Disc Recordable) для однократной и CD-RW (Compact Disc ReWritable) для многократной записи. В таких дисках используется специальный активный материал, позволяющий производить запись/перезапись информации. Различают диски с органическим (в основном, диски CD-R-типа) и неорганическим (в основном, CD-RW-диски) активным материалом.

При использовании органического активного материала запись осуществляется путём разрушения химических связей материала, что приводит к его потемнению (изменению коэффициента отражения материала). При использовании неорганического активного материала запись осуществляется изменением коэффициента отражения материала в результате его перехода из аморфного агрегатного состояния в кристаллическое , и наоборот. И в том, и в другом случае запись производится модуляцией мощности лазера.

В просторечии такие записываемые диски называются «болванками». Процесс записи называется «прожигом» (от англ. to burn ) диска.

Технология HD-BURN

Суть технологии записи высокой плотности заключается в применении двух новых принципов, которые позволяют записывать вдвое больше информации на обычном носителе - диске CD-R.

1. Длина пита на диске уменьшается до 0,62 мкм. [ ] Длина пита обычного CD составляет 0,83 мкм. [ ] Это означает, что HD-BURN увеличивает ёмкость диска в 1,35 раза. Длина пита 0,62 мкм была выбрана для того, чтобы все существующие DVD Video-плееры и приводы DVD-ROM смогли считывать HD-BURN-диски после незначительной модернизации.
2. Применяется иная система коррекции ошибок: вместо CIRC (Cross Interleaved Reed Solomon Code - перемежающийся код Рида - Соломона) используется RS-PC (RS-PRODUCT Code) с модуляцией 8-16. Это позволило увеличить ёмкость ещё в 1,49 раза. По сообщению Sanyo, система коррекции ошибок RS-PC не только более компактна, но и эффективней, чем CIRC. [ ]

В итоге ёмкость одного CD, записанного в режиме HD-BURN, в два раза превышает ёмкость компакт-диска, записанного в обычном режиме.

КОМПАКТ-ДИСК

КОМПАКТ-ДИСК , диск, предназначенный для высококачественного воспроизведения текстов или звука в ЦИФРОВОЙ записи. Он представляет собой пластиковый диск с нанесенным на него блестящим слоем металла и прозрачным защитным пластиковым покрытием. Звуковой сигнал состоит из миллионов мельчайших углублений, выдавленных с одной стороны металлического слоя. При проигрывании узкий лазерный луч отражается от поверхности вращающегося диска. Датчик отмечает изменения луча и формирует электрический сигнал в виде ряда импульсов. Этот сигнал обрабатывается, декодируется и превращается в АНАЛОГОВЫЙ звуковой сигнал, который усиливается громкоговорителями. см. также ЛАЗЕРНЫЙ ДИСК .

Проигрывагель компакт-дисков считывает цифровые данные с диска (1) при помощи сфокусированного лазерного луча (2). Музыка или иная информация записана ка нижней стороне диска в виде спиральной дорожки с углублениями (3), соответствующими цифровому коду из единиц и нулей. Когда диск вращается, лазер, укрепленный на подвижном кронштейне (4), движется по его поверхности. Лазерный луч проходит через посеребренное зеркало(5)и фокусируется на диске (6). Когда он попадает на плоский участок, то отражается посредством зеркала на датчик (7), и информация отправляется на интегральную схему. Когда луч лазера попадает на углубленный участок, он рассеивается.

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое "КОМПАКТ-ДИСК" в других словарях:

Блин, диск, видео диск, аудио сиди, аудио диск, видео сиди, сиди ром диск, сидюха, сиди ром, сидюшка, сидюк, сиди, лазерник, компакт, лазерный диск Словарь русских синонимов. компакт диск сущ., кол во синонимов: 15 аудио диск (2) … Словарь синонимов

компакт-диск - Устройство хранения больших объемов информации. Данные записываются и считываются с применением лазерной технологии. компакт диск КД Оптический диск малого диаметра. Примечание На компакт диск обычно записывают… … Справочник технического переводчика

Сущ., м., употр. нечасто Морфология: (нет) чего? компакт диска, чему? компакт диску, (вижу) что? компакт диск, чем? компакт диском, о чём? о компакт диске; мн. что? компакт диски, (нет) чего? компакт дисков, чему? компакт дискам, (вижу) что?… … Толковый словарь Дмитриева

КОМПАКТ ДИСК, компакт диска, муж. Оптический (лазерный) диск небольшого диаметра с нанесённой на него записью сигналов. Альбом музыкального ансамбля на компакт диске. Компакт диск с пакетом программ для ЭВМ. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов … Толковый словарь Ожегова

- [англ. compact disc, сокр. CD компактный диск] небольшая (диаметром 20 см) серебристая лазерная пластинка с односторонней записью, содержащая дигитальную (ДИГИТАЛЬНЫЙ) (цифровую) запись; миниатюрный полупроводниковый ЛАЗЕР (в специальном… … Словарь иностранных слов русского языка

Оптический диск небольшого диаметра (обычно 120 мм) с постоянной (нестираемой) сигналограммой. Наиболее распространены компакт диски с записью звуковых программ (цифровые оптические грампластинки), воспроизводимых с помощью оптических (лазерных)… … Большой Энциклопедический словарь

компакт-диск - КОМПАКТ ДИСК, аудиодиск, аудиосиди, видеодиск, видеосиди, сиди, сиди ром, сиди ром диск, разг. компакт, разг. лазерник, разг. сниж. сидюк, разг. сниж. сидюха, разг. сниж. сидюшка, разг. сниж. сидюшник … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

Компакт-диск - КОМПАКТ ДИСК, или оптический диск, лазерный носитель информации. В нем запись нанесена лучом лазера в виде микроскопических канавок, несущих цифровой код. Данные К. д. считываются также лучом лазера и преобразовываются из цифровой формы в… … Издательский словарь-справочник

Современная энциклопедия

Компакт-диск - КОМПАКТ ДИСК, оптический диск небольшого диаметра (обычно 120 мм) с постоянной (нестираемой) записью звука, воспроизводимого с помощью оптических (лазерных) проигрывателей. Длительность звуковой программы на компакт диске до 1 ч. По качественным… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

Эпоха компакт-дисков медленно, но верно уходит в прошлое. Сейчас большинство современных пользователей и знать не знают, и чем они отличаются от стандартных R и ROM. Для того чтобы понять, в чем разница, нужно вспомнить историю их создания. Только потом можно будет определить их главное отличие от классических компакт-дисков.

История развития оптических носителей CD

Первый компакт-диск был разработан компанией Philips. Именно они считаются пионерами в этой области. Сначала оптические диски имели довольно мало места для размещения данных. Изначальный объем такой "болванки" составлял 640 мегабайт. Но со временем он увеличился до 700. Первые оптические диски формата "компакт" имели название CD-R. Это означало, что на них можно было записать данные только один раз. Долгое время именно они использовались в качестве носителей. Однако шло время, технологии развивались, и очень скоро производители представили перезаписываемый компакт-диск CD-RW. Эта аббревиатура (RW) пошла от английского слова Rewritable (с возможностью перезаписи). Такие оптические носители стали нереально популярными среди пользователей. Сама идея многоразовой записи на диск казалась невероятной. Но был один минус. Скорость записи на такие носители была ну очень маленькой. Если стандартный диск R записывался со скоростью х53, то диски RW Classic требовалось писать со скоростью х6. Но это продолжалось недолго, так как стандартные компакт-диски скоро вышли из моды.

Появление DVD

Упадок классических "компактов" напрямую связан с появлением нового формата - DVD-R. Эти оптические накопители отличались гигантским объемом (по сравнению с CD). Они могли уместить в себе 4,5 гигабайта информации. Это был прорыв. Как положено, некоторое время спустя после успешного старта классических ДВД, появились DVD-RW-диски, позволяющие записывать на тот или иной носитель несколько раз. И такое решение стало невероятно популярным.

Диски ДВД использовались практически везде: на них записывали программы, операционные системы, фильмы и прочую информацию. Даже музыку в форматах без потери качества писали именно на ДВД-болванки. И в этом плане DVD-RW-диски выглядели наиболее универсальным решением. А вскоре появились двухслойные ДВД, которые вмещали почти 10 гигабайт информации. Вот это было действительно прорывом. Долгое время ДВД использовались повсеместно. Были выпущены и специальные проигрыватели. Они умели читать и RW, поэтому пользователи записывали на них несколько фильмов сразу. А когда они надоедали - перезаписывали. Так продолжалось довольно долго. Но и эпохе ДВД пришел конец.

Эра Blu-Ray

На смену классическим и двухслойным ДВД-дискам пришли Blu-Ray-носители. Они отличались повышенной емкостью. На один такой диск помещалось около 25 гигабайт информации. Это очень много. Примерно в то же время появились и форматы HD-видео. Фильмы в таком формате отлично умещались на BD. Это и определило область применения таких оптических носителей - киноиндустрия.

Действительно, держать библиотеку на BD было как-то неправильно. Тем более что в это же время стремительными скачками развился интернет и появились USB-накопители большого объема. Диски стали никому не нужны, лишь BD еще держались на плаву. И то только благодаря тем, кто любит смотреть фильмы в максимальном качестве в домашнем кинотеатре. Со временем (как и положено) появились двухслойные BD- и BD-RW-диски. Последние позволяли перезаписывать на себя информацию. Но учитывая объем Blu-Ray-носителя и низкую скорость записи на RW, такой вариант не обрел популярности. По сей день BD-RW остается лишь занятной технологией. Но не более того.

В настоящее время переосмысляется и актуальность технологии Blu-Ray. Появились новые разрешения видео - 2К и 4К. А они требуют гораздо больше места и на классическую "болванку" BD ни за что не влезут. Вероятно, скоро и эра Blu-Ray успешно завершится. Но это уже совсем другая история.

Заключение

Итак, мы рассказали об особенностях RW-дисков и рассмотрели историю развития оптических носителей. Классические компакт-диски уже используются исключительно в музыкальной индустрии. О ДВД давно уже никто не слышал. Сейчас правит бал технология Blu-Ray. Но судя по последним тенденциям в мире мультимедийных развлечений, дни вышеописанной технологии сочтены. Возможно, сейчас производители разрабатывают новый тип оптических носителей. Но о том, что будет дальше, мы расскажем как-нибудь в следующий раз...

Лабораторная работа №5

Компакт-диски (CD). Способ изготовления и принцип хранения информации. Принцип чтения информации. Технология CD-R. Принцип оптической записи. Технология CD-RW. Принципы записи и перезаписи. Отличия CD-RW от CD-R и CD. DVD диски. Основные отличия от компакт-дисков. Виды DVD дисков.

Компакт-диски – это носители информации, предназначенные для хранения информации в цифровой форме (в виде набора чисел). Семейство компакт-дисков включает в себя носители различных типов, оптимизированных для хранения и использования специфичных видов информации. Несмотря на разнообразие типов КД, всем им присущи общие черты, или характеристики.

Физические характеристики компакт-диска: Геометрические размеры. Все члены семейства КД представляют собой диск диаметром 120 мм, имеющий в центре отверстие диаметром 15 мм. Толщина диска – 1.2 мм.

Конструкция компакт-диска: Конструктивно диск представляет собой трехслойный «пирог»:

Подложка из оптически прозрачного материала (поликарбонат), которая изготавливается методом литья под давлением. При изготовлении подложки на одной из ее поверхностей формируется информационный рисунок, состоящий из ямок (питов) и промежутков между ямками (лэндов). На информационный рисунок напыляется тонкий отражающий слой. Поверх отражающего слоя наносится слой лака, защищающий диск от повреждений. Как правило, на защитный лак наносится лейбл.

Способы изготовления:

Существует два принципиально разных метода нанесения информации на кусок пластика, который впоследствии становится полноценным компакт-диском. Это штамповка (репликация) и запись на болванки .

1.1. Метод заводского штампа (для CD и DVD). Другие названия этого метода - штамповка, литьё, репликация. Самый распространенный метод производства компакт-дисков. Информационная спираль, которая содержит Вашу информацию, физически выжигается лазерным лучом на куске металла. Этот кусок металла называется "матрица" или "стампер" и используется как пресс-форма для выпрессовывания информационной спирали в куске горячего поликарбоната. Далее, поликарбонат охлаждается, покрывается слоем металлизации и слоем защитного лака. После этого на нерабочую поверхность диска наносится изображение (накатка), и компакт-диск готов.

Достоинства: Информационная спираль физически "выбита" в пластике и её дальнейшая сохранность определяется лишь аккуратностью хранения и правильностью обращения с компакт-диском. Все диски в пределах одного тиража будут абсолютно одинаковы. Низкая себестоимость больших тиражей.

Недостатки: Высокая стоимость матрицы делает экономически нецелесообразным изготовление штампованных тиражей компакт-дисков количеством менее 500 штук. Нет никакой возможности изменить информацию на середине тиража или дописать что-то на диск впоследствии.

1.2. Запись на болванки (для CD и DVD). Другие названия этого метода - нарезка, прожиг. Метод записи на болванки дешев, доступен в домашних условиях и позволяет добавлять информацию. Однако, по всем техническим параметрам (как по качеству, так и по скорости) он существенно уступает методу заводской штамповки. Болванка - это компакт-диск содержащий внутри, помимо поликарбоната и металлизации, специальный слой, чувствительный к лучу лазера определенной мощности и длины волны. На слой поликарбоната уже нанесена информационная спираль, но она не содержит конкретной информации, а является лишь направляющей для лазерного луча.

Существует два, основных, вида болванок - это записываемые и перезаписываемые.

Записываемые - предназначены для одноразовой записи, хотя существует возможность производить дозапись (при условии, наличия свободного места, и открытой мультисессии). Перезаписываемые - предназначены для многократной перезаписи. При записи, огромное значение имеет качество используемых болванок. Нанесение изображения (накатка) на нерабочую поверхность болванки, тоже может производиться в домашних условиях, при условии использования специальных "Printable" болванок, или при помощи специальных наклеек.

Достоинства: Доступность и возможность делать очень маленькие, и даже единичные тиражи. Возможность самостоятельного нанесения изображения на диск.

Недостатки: Метод записи на болванки не даёт того уровня качества и физической стабильности носителя, как метод заводского штампа.

Принцип хранения информации на компакт-диске (CD и DVD). Информация кодируется с помощью последовательности нулей и единиц. Физически это углубления различного вида на спиралевидной дорожке диска. Лазерный луч, проходящий по дорожке, отклоняется на разные углы, и читающий привод принимает решение о том, был ли это ноль или единица. Нули и единицы (биты) объединяются в байты, байты в сектора, к секторам добавляются служебные коды и контрольные суммы для проверки правильности и корректировки ошибок чтения. На более высоком уровне эта информация объединяется в набор файлов и папок, в музыкальные треки и т.п.

Принцип считывания информации: Для чтения информации с КД используется луч лазера инфракрасного диапазона (ИК). Луч подается на вращающийся диск со стороны подложки, отражается от отражающего слоя и возвращается на специальный фотоприемник. При попадании луча на питы и лэнды интенсивность отраженного луча меняется. В итоге, на выходе фотоприемника формируется электрический сигнал, повторяющий по форме информационный рисунок на поверхности компакт-диска.

Особенности оптического способа считывания информации - Успешное считывание информации зависит от состояния поверхности КД. Царапины, пыль и загрязнения затрудняют, а иногда и делают невозможным считывание информации с КД.

- Применение лазера ИК-диапазона позволяет использовать для изготовления КД не только прозрачный поликарбонат, но и цветной тоже, вплоть до очень темных. При этом темные материалы являются светонепроницаемыми только в видимом диапазоне светового спектра. В ИК-диапазоне такой материал остается прозрачным.

Технология CD - R :

CD-R (Compact Disc-Recordable, Записываемый Компакт-Диск) - разновидность компакт-диска (CD), разработанная компаниями PhilipsиSonyдля однократной записи информации. CD-R поддерживает все возможности стандарта «Red Book» и плюс к этому позволяет записать данные.

Технические детали: Обычный CD-R представляет собой тонкий диск из прозрачного пластика - поликарбоната - толщиной 1,2 мм, диаметром 120 мм (стандартный)вес 16-18гр. или 80 мм (мини) . Ёмкость стандартного CD-R составляет 74 минуты аудио или 650 МБ данных.

Поликарбонатный диск имеет спиральную дорожку для направления луча лазера при записи и считывании информации. С той стороны, где находится эта спиральная дорожка, диск покрыт записывающим 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 Pregroove - абсолютное 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 записывающего 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.

Методы записи

Чистые «болванки» 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:

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 последовательнось 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.

Track-At-Once, TAO (Дорожка за раз) - данные пишутся по одной дорожке (сессии) за раз и 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 аудио-диски с дополнительной «компьютерной» дорожкой. Аудио-диск сможет читаться на CD-плеере только после того, как будет записана таблица содержания (TOC - Table Of Content). После записи TOC добавление дорожек становится невозможным.

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.

Session-At-Once, SAO (Сессия за раз) - режим SAO применяется при записи форматаCD-Extra . При использовании данного формата, на диске возможна запись как аудио-информации (CD-DA), так и программной части. При записи сначала «прожигаются» аудио-треки, а затем данные.

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.

Технология CD-RW (Compact Disc-Rewritable , Перезаписываемый компакт-диск) - разновидность компакт-диска (CD), разработанный в 1997 году для многократной записи информации.

Технические детали: CD-RW является дальнейшим логическим развитием записываемого лазерного компакт-диска CD-R, однако, в отличие от него, позволяет многократно перезаписывать данные. Этот формат был представлен в 1997 году и в процессе разработки назывался CD-Erasable (CD-E, Стираемый Компакт-Диск). CD-RW во многом похож на своего предшественника CD-R, но его записывающий слой изготавливается из специального сплава халькогенидов, который при нагреве выше температуры плавления переходит из кристаллического агрегатного состояния в аморфное. Фазовые переходы между различными состояниями вещества всегда сопровождаются изменением физических параметров среды. Нормальным состоянием твердых тел и основным в окружающей нас природе является кристаллическое. В этом отношении аморфные тела - редкость, так как стеклообразное (аморфное) состояние реализуется только при затвердевании переохлажденного расплава. От других аморфных состояний стекла отличаются тем, что процессы перехода расплав - стекло и стекло - расплав обратимы. Эта их особенность чрезвычайно важна для создания реверсивных носителей оптической записи, то есть обеспечивающих многократную перезапись. Основным условием образования стекловидных состояний, в том числе металлов, является охлаждение, настолько быстрое, что атомы не успевают занять отведенные им места в кристаллических ячейках и «замирают» как попало, когда тепловая релаксация атомов сопоставима или становится меньше межатомных расстояний. При толщине активного слоя оптического диска в 0,1 мкм создать условия для сверхбыстрого охлаждения не трудно. Полный цикл: запись - многократное воспроизведение - стирание - новая запись выглядит следующим образом. Подогревая лазером, рабочий слой оптического диска, находящийся в кристаллическом состоянии, переводят в расплав. За счет быстрой диффузии тепла в подложку расплав быстро охлаждается и переходит в фазу стекла. Считывание производится при пониженной интенсивности излучения лазера, не влияющей на фазовые переходы. Для новой записи необходимо вернуть рабочий слой в исходное кристаллическое состояние. Для этого используется двухступенчатая модуляция (короткий мощный импульс для расплава активного слоя и длинный импульс для постепенного охлаждения вещества) мощности лазера. Перегрев замедлит процесс диффузии тепла и создаст условия для возврата в кристаллическую фазу. Активный слой обычно изготовляют из халькогенидного стекла- сплава серебра (Ag), индия (In), сурьмы (Sb) и теллура (Te).

Современные CD-RW диски позволяют перезаписывать информацию порядка 1000 раз.

DVD (ди-ви-ди́, англ. Digital Versatile Disc - цифровой многоцелевой диск) - носитель информации в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт дисков.

Отличия DVD от обычных CD-ROM: Самое основное отличие - это, естественно, объем записываемой информации. Если на обычный CD-диск можно записать 640 Мб (хотя в последнее время встречаются болванки и на 800 Мб, но далеко не все приводы смогут прочитать то, что записано на таком носителе), то на один DVD-диск влезет от 4,7 до 17 Гб.

В DVD используется лазер с меньшей длиной волны, что позволило существенно увеличить плотность записи, а кроме того, DVD подразумевает возможность двухслойной записи информации, то есть на поверхности компакта находится один слой, поверх которого наносится еще один, полупрозрачный, и первый считывается сквозь второй параллельно. В самих носителях тоже отличий больше, чем кажется на первый взгляд.

Из-за того, что плотность записи существенно возросла, а длина волны стала меньше, изменились и требования к защитному слою - для DVD он составляет 0,6 мм против 1,2 мм у обычных CD. Естественно, что диск такой толщины будет значительно более хрупким, по сравнению с классической болванкой.

Поэтому еще 0,6 мм обычно заливаются пластиком с двух сторон, чтобы получились те же 1,2 мм. Но самый главный бонус такого защитного слоя в том, что благодаря его малому размеру на одном компакте стало возможным записывать информацию с двух сторон, то есть удваивать его емкость, при этом оставляя размеры практически прежними.

Виды DVD дисков.

Однослойные DVD (DVD-5). Это самый простой и самый распространенный вид DVD. По своей внутренней структуре диски напоминают обычные CD. Они содержат один информационный слой, на который помещается 4.7Gb информации (отсюда и название - DVD-5). Это почти в 7 раз больше объема стандартного CD.

Двуслойные DVD (DVD-9). Эти диски устроены значительно сложнее, чем DVD-5. Они содержат два информационных слоя. Лазерный луч считывающего устройства, фокусируясь на разной глубине диска, в состоянии получить доступ к обоим слоям. Суммарный объем помещающейся на двух слоях информации составляет 8.5Gb (отсюда и название - DVD-9). Это более, чем в 12 раз больше объема стандартного CD. Технология штамповки этих дисков, хотя по своей сути такая же, тем не менее значительно сложнее технологии штамповки CD или DVD-5. В двух разных кусках пластика при помощи двух разных матриц (стамперов) выпрессовываются два информационных слоя, которые покрываются определенными промежуточными слоями, а после этого склеиваются. Помимо необходимости изготовления второй матрицы, само используемое оборудование также значительно сложнее и дороже, чем оборудование для штамповки однослойных дисков. Поэтому диски DVD-9 существенно дороже дисков DVD-5. Что касается записи на болванках, то этот вид оптических носителей, стремительно набирает популярность.

Двусторонние DVD (DVD-10). Двусторонние диски - это не что иное, как два диска DVD-5, склеенные между собой нерабочими поверхностями (естественно, с соответствующей корректировкой толщины пластика, чтобы диск DVD-10 получился аналогичной толщины, что и DVD-5). Суммарный объем, помещающейся на обе стороны диска DVD-10, информации в точности равен удвоенному объему DVD-5, т.е. 9.4Gb (отсюда и название - DVD-10). Это почти в 14 раз больше объема стандартного CD. Как и при штамповке DVD-9, для диска DVD-10 необходимо изготовить две матрицы (стампера) и совершить два цикла штамповки с этих матриц, поэтому стоимость DVD-10 и DVD-9, как правило, одинаковая. Несмотря на все минусы (необходимость переворачивать компакт-диск в ручную, невозможность нанесения полноценного изображения), этот вид оптических носителей отлично подходит для записи методом нарезки (благодаря большой емкости, при относительно недорогой цене болванки).

Двусторонние двуслойные DVD (DVD-18). Двусторонние двуслойные диски - два диска DVD-9, склеенные между собой нерабочими поверхностями (по аналогии с DVD-10). Суммарный объем информации, помещающейся на обе стороны диска DVD-18, равен 17Gb!

Новые форматы:

Blu - ray Disc , BD (англ.blue ray - голубой луч и disc - диск) - формат оптического носителя, используемый для записи и хранения цифровых данных, включаявидео высокой чёткостис повышенной плотностью. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумомBDA.

Blu-ray (букв. «голубой-луч») получил своё название от использования для записи и чтения коротковолнового(405нм) «синего» (технически сине-фиолетового)лазера. На международной выставке потребительской электроники Consumer Electronics Show (CES), которая прошла в январе2006 года, было объявлено о том, что коммерческий запуск формата Blu-ray пройдёт весной 2006 года.

Защита Blu-ray была взломана 20 января 2007 года. В ответ на это Ассоциация BDA ускорила время выпуска BD-Plus (Blu-Disc +), который был взломан в сентябре 2008 года

HD DVD (англ.High-Density DVD - DVD высокой ёмкости) - технология записи оптических дисков, разработанная компанией Toshiba,NECиSanyo. HD DVD (как иBlu-ray Disc) использует диски стандартного размера (120 миллиметров в диаметре) и голубой лазер сдлиной волны405нм.

19 февраля2008 годакомпания Toshiba объявила о прекращении поддержки технологии HD DVD в связи с решением положить конец войне форматов

Однослойный диск HD DVD имеет ёмкость 15 GB , двухслойный - 30 GB. Toshiba также анонсировала трёхслойный диск, который может хранить до 45 GB данных. Это меньше, чем ёмкость основного соперника Blu-ray , который поддерживает 25 GB на один слой и 100 GB на четыре слоя. Оба формата используют одни и те же методики сжатия видео: MPEG-2 , Video Codec 1 (VC1, базируется на формате Windows Media 9) и H.264 . Важным фактором привлекательности HD DVD по сравнению с Blu-ray является также тот факт, что большая часть оборудования для производства DVD может быть переоснащена для производства HD DVD, так как использует ту же технологию производства.

Кинокомпания Warner Bros, принадлежащая американской медиакомпании Time Warner Inc., объявила о том, что откажется от формата HD DVD в пользу конкурирующей технологии Blu-ray

Война форматов

Противостояние двух форматов HD DVD и Blu-ray , неофициально названное «Война форматов» разрешилась в пользу последнего. Компания Toshiba (основной сторонник HD DVD) официально отказалась от данного формата и прекращает его производство. Важным аргументом в этом споре выступило то, что ряд голливудских киностудий и, в частности, Warner Bros отказались от формата HD DVD в пользу Blu-ray.