Устройство и форматы лазерных дисков

Для записи компакт-дисков совершенно не обязательно знать устройство диска и принципы записи. Все программы для записи дисков автоматически создают диски нужного формата. Вы должны только указать, какой диск вам требуется. Однако информация, изложенная ниже, может помочь вам в создании дисков, наиболее точно отвечающих вашим потребностям.

Компакт-диск является круглым плоским диском, содержащим закодированную информацию. Любой компакт-диск состоит из нескольких слоев, соединенных в единую тонкую пластину. Диаметр подавляющего большинства компакт-дисков составляет 120 миллиметров (Рис. 1.1, слева), что равняется пяти дюймам. Стандартный пятидюймовый диск может содержать 650 Мб или 700 Мб информации, хотя имеются диски и большего объема. Для DVD в настоящее время распространены односторонние диски объемом 4,7 Гб или двусторонние объемом 9,4 Гб. Диски меньшего объема следует считать морально устаревшими.

Многие устройства чтения и записи допускают использование дисков диаметром 80 миллиметров, то есть трехдюймовых. На такие диски помещается около 180 Мб, если это компакт-диск, или до 1,46 Гб, если это DVD-диск. Иногда встречаются необычные диски (Рис. 1.1, справа), называемые business card CD - компакт-диск в виде визитной карточки. Фактически, это обрезанные с двух сторон трехдюймовые диски. Они напоминают визитную карточку как по внешнему виду, так и по размеру. На такой диск записывается от 10 до 70 Мб, в зависимости от степени обрезания краев диска.

Компакт-диск, созданный промышленным способом, состоит из трех слоев. Основа диска, созданная из прозрачного поликарбоната, занимает большую часть диска. При изготовлении основы методом штамповки на нее наносится информационный узор, поэтому такие диски часто называют штампованными. В результате получается прозрачная пластиковая пластина. С одной стороны она гладкая, а с другой стороны на ней нанесено множество микроскопических углублений. Далее на основу напыляется отражающий металлический слой. Чаще всего в штампованных дисках для этих целей используется алюминий, хотя могут использоваться и другие металлы или сплавы. Сверху на диск наносится защитный слой из тонкой пленки поликарбоната или специального лака. На защитный слой часто наносится полиграфия - различные красочные рисунки и надписи.

Царапины на компакт-диске могут привести к искажению записанной на нем информации. Причем к царапинам на рабочей поверхности диск достаточно стоек. А вот даже маленькие царапины на защитном слое могут сделать диск непригодным к использованию.

Некоторые недобросовестные производители экономят на защитном слое, используя для него нестойкий лак, причем наносится этот лак чрезвычайно тонким слоем.

После создания всех слоев диск готов к использованию. Информация считывается с рабочей стороны диска через прозрачную основу. Штампованный информационный узор и отражающий слой отражают луч считывающего лазера по-разному в разных участках. Так можно закодировать информацию на диске.
Записываемые и перезаписываемые компакт-диски имеют дополнительно еще один слой. У них основа не имеет информационного узора, но между основой и отражающим слоем расположен регистрирующий слой.

Он может менять прозрачность под воздействием высокой температуры. При записи лазер разогревает заданные участки регистрирующего слоя, создавая информационный узор. Участки регистрирующего слоя, к которым было применено температурное воздействие, темнеют. В качестве материала для регистрирующего слоя используются различные сложные органические соединения. Для отражающего слоя в CD-R, CD-RW, а также в записываемых DVD-дисках, используется золото или серебро, хотя могут быть использованы и сложные сплавы. Из-за наличия регистрирующего слоя требования к отражающему слою у записываемых и перезаписываемых дисков выше, чем у штампованных, поэтому вместо алюминия приходится применять более дорогие материалы.

В зависимости от комбинации веществ, используемых в регистрирующем и отражающем слоях, рабочая сторона диска может иметь различный цвет. Раньше многие диски имели золотистую рабочую поверхность, поэтому часто все запи сываемые диски называют «золотыми». В настоящее время золотистые диск! почти не встречаются. Чаще всего поверхность имеет светло-зеленый цвет Иногда встречаются диски синего или темно-зеленого цвета. Диски CD-RW имеют серо-коричневый цвет рабочей поверхности. Возможно, с внедрениел' новых технологических процессов появятся диски с рабочей поверхностью других цветов.

Существуют заготовки CD-R, которые предназначены для записи на них аудиоинформации, то есть создания собственных звуковых CD. Особенностью таких дисков является повышенная отражающая способность регистрирующего слоя. Это позволяет воспроизводить записанный диск на всех бытовых проигрывателях.

DVD-диски имеют похожую на компакт-диски структуру. В соответствии со стандартом, диск может быть двусторонним, то есть информация будет считываться с обеих сторон диска. Рисунок и надписи на таком диске отсутствуют. Естественно, чтобы считать информацию с другой стороны, диск следует перевернуть. Кроме того, каждая сторона может иметь два регистрирующих слоя. Если один из них выполняется по стандартной технологии, то другой - полупрозрачный, наносится ниже первого и имеет прозрачность около 40 процентов. Между двумя регистрирующими слоями располагается склеивающий слой.

Несмотря на одинаковые размеры, DVD-диски и CD-ROM несовместимы, и вы не сможете прочитать DVD-диски в устройстве чтения CD-ROM. Обратная операция возможна. Вы можете читать в устройстве DVD-ROM как DVD-диски, так и CD-ROM, CD-R и CD-RW.

Для считывания двухслойных дисков применяются сложные оптические головки с переменным фокусным расстоянием. Луч лазера, проходя через полупрозрачный слой, сначала фокусируется на внутреннем информационном слое, а по завершении его чтения перефокусируется на внешний слой. Следует отметить, что в DVD-дисках некоторых форматов используется более сложная организация.

Как отмечалось выше, из-за наличия регистрирующего слоя, записываемые диски имеют более низкий коэффициент отражения, чем штампованные. Из-за этого некоторые устаревшие проигрыватели звуковых компакт-дисков могут воспроизводить такие диски менее надежно, чем диски заводского производства. Старые модели CD-ROM также могут отказываться работать с записываемыми дисками. Перезаписываемые диски имеют еще более низкий коэффициент отражения, и большинство музыкальных центров не способны работать с ними. К сожалению, устаревшие модели CD-ROM также, скорее всего, не смогут прочитать информацию, записанную на диск CD-RW. Однако все дисководы CD-ROM, разработанные в последние семь лет, не имеют проблем с чтением любых дисков. Так что, любой записанный вами диск без проблем будет прочитан на не слишком устаревшем компьютере. Читать практически любые записанные CD и DVD умеют современные бытовые проигрыватели DVD. Однако более старые устройства могут отказаться работать с некоторыми дисками.

Как штампованные, так и записываемые или перезаписываемые компакт-диски, имеют одинаковую структуру хранения информации. Все данные записаны на спиральной дорожке, идущей от центра диска к его периферии. Вдоль дорожки располагаются углубления, называемые питами (pit- углубление). На записываемых дисках питы имитируются темными пятнами регистрирующего слоя, получившимися в результате нагрева нужного участка лазером. Чередованием углублений и промежутков между ними и кодируется любая информация. В зависимости от вида информации различают разные форматы компакт-дисков. Непрерывная последовательность углублений и промежутков между ними может быть разбита на отдельные сессии. В начале сессии расположена специальная начальная запись, называющаяся Lead In (Ввести). В конце сессии располагается запись Lead Out (Вывести). Сессия, в свою очередь, может состоять из одной или нескольких дорожек. Чаще всего сессия состоит из одной дорожки. В конце диска располагается специальная запись, после которой не могут располагаться никакие другие данные.

На одном диске могут располагаться сессии различных форматов, однако чаще все сессии на диске имеют один формат. Наличие множества сессий позволяет записывать информацию отдельными частями, превращая CD-R и CD-RW в удобное средство ведения рабочего архива. Однако следует помнить, что запись первой сессии требует дополнительно 22 Мб, а запись каждой последующей сессии отнимает 13 Мб. Впрочем, это не так много, учитывая, что на диск можно записать 650 - 700 Мб информации, а на некоторые современные диски и еще больше.

Не все дисководы и операционные системы могут работать с мультисессион-ными дисками. В ДОС обычно видна только первая сессия, а в Windows 95 - последняя. На устаревших дисководах CD-ROM часто также видна только первая сессия. Если сессия не закрыта, то есть, не записаны специальные данные в конце сессии, она не будет видна многими дисководами.

При записи файлов на компакт-диски сектор данных всегда равен двум килобайтам. Размер дисков принято обозначать временем звучания звука, так как изначально компакт-диски создавались для воспроизведения песен и музыки. Стандартные диски содержат 75 секторов на секунду. Если размер диска равен 74 минутам, то, умножив соответствующие цифры, получим максимальный объем записываемой информации - 650 Мб. Для дисков размером 80 минут этот объем составит 700 Мб. Следует отметить, что формат CD-DA и CD-ROM различен и на звуковых дисках CD-DA записано меньше вспомогательной информации. Благодаря этому на такие диски можно записать 747 Мб звуковой информации. А если использовать диски размером 80 минут, общий объем превысит 800 Мб. Кстати, в последнее время появились диски длительностью записи 90 минут и даже больше. Например, появились диски, на которые можно записать 99 минут звука, или 875 Мб данных.

Иногда на компакт-диск записываются данные и музыка, причем музыка может быть воспроизведена на обычном музыкальном проигрывателе компакт-дисков, а данные вместе с музыкой можно прочитать на компьютере. Такие диски называются Mixed-mode CD (Компакт-диски смешанного типа). Они часто используются в мультимедийных играх. Компьютерные диски с данными могут быть загрузочными. Если ваш компьютер поддерживает возможность загрузки с CD-ROM, то, используя такой диск, вы можете загрузить в компьютер нужную операционную систему.

При создании CD-ROM вы можете использовать различные варианты файловой системы, поддерживаемые разными операционными системами. Набор симво-лов лучше использовать ISO 9660, чтобы они читались в различных зперационных системах. Файловая система ISO Level 1 поддерживается всеми ОС, однако в ней нельзя использовать длинные имена файлов. Система ISO Level 2 допускает длинные имена. Однако если вы планируете читать диски в Операционной системе Windows 95/98/NT 4.0/2000/Ме/ХР, лучше использовать файловую систему Joliet, которая допускает использование пробелов, русских букв и специальных символов в длинных именах файлов. Существуют несколько вариантов формата CD-ROM: Mode 1 и Mode 2/XA. Второй вариант формата компакт-диска обеспечивает более гибкий подход к записи информации, потому предпочтительнее.

Формат UDF (Universal Disk Format - универсальный дисковый формат) позволяет использовать записываемые и перезаписываемые компакт-диски как обычные жесткие диски, записывая, редактируя и удаляя любые файлы. При том используется специальное программное обеспечение. Однако диски, запи-анные в формате UDF, не будут читаться в некоторых операционных истемах, если не установлен дополнительный драйвер. Формат UDF основан на международном стандарте ISO 13346, который должен заменить устаревший формат ISO 9660, ранее разработанный для использования в компакт-дисках.

В 2000 году на основе UDF был разработан формат MicroUDF, адаптированный для использования в DVD. Именно этот формат наиболее удобен при работе с DVD. При использовании MicroUDF на одном DVD-диске можно одновременно хранить видеофильмы, звуковые записи, фотографии в цифровом виде и любые компьютерные файлы. При этом данный диск должен читаться любой операционной системой. Однако на период перехода к новому стандарту, используется файловая система UDF Bridge, являющаяся комбинацией MicroUDF и ISO 9660. DVD-диск содержит файлы различных типов и делится на зоны видео (папка Video_TS), аудио (папка Audio_TS) и остальных типов данных. В зависимости от устройства, в которое вы вставляете DVD-диск, используется одна из зон диска, а остальные игнорируются.

Все программы записи на компакт-диски позволяют записывать в разных форматах, поэтому вы должны точно знать, какой формат диска вам нужен. Выбрав неудачный формат, вы не сможете в дальнейшем прочитать информацию с записанного диска на другом компьютере. Фактически, заготовка компакт-диска будет испорчена.

Дата добавления: 2015-07-11