Файловые системы CD-ROM

Аналоговая система защиты (APS)

Рейтинг:   / 0

Эта система защиты (называемая также CopyGuard) разработана компанией Macrovision и предназначена для предотвращения копирования дисков DVD-Video на видеокассеты. Для реализации этой системы на диске необходимо записать дополнительные коды, а также определенным образом модифицировать DVD-проигрыватель. Предопределенные управляющие коды APS вводятся во время записи или изготовления мастер-диска DVD.

При воспроизведении диска микросхема цифроаналогового преобразователя (ЦАП), встроенная в проигрыватель Macrovision, добавляет сигналы APS к выходному сигналу, посылаемому на экран. Дополнительные сигналы разработаны таким образом, что они совершенно незаметны во время просмотра кинофильма на экране телевизора или монитора, но при его копировании на видеокассету приводят к появлению искажений. К сожалению, некоторые телевизоры и мониторы реагируют на искажение сигнала воспроизведением менее качественного изображения.

В APS используется две модификации сигнала, которые называются автоматической регулировкой усиления и цифровой десинхронизацией. В автоматической регулировке усиления используются импульсы, включенные в период кадровой развертки видеосигнала. Эти импульсы никак не проявляются на экране телевизора, но во время просмотра “пиратской” видеокассеты приводят к появлению “снега”, потере цвета и изображения, ухудшению качества и т.п. Начиная с 1985 года эта технология использовалась при записи видеокассет для их защиты от незаконного копирования. При десинхронизации происходит изменение сигнала цветовой синхронизации, что не отражается на экране телевизора, но приводит к появлению продольных полос при просмотре видеокассеты.

Следует заметить, что многие первые проигрыватели не содержат лицензионных схем Macrovision и попросту игнорируют код, включающий модификации сигнала APS. Кроме того, существуют различные стабилизаторы изображения, ретрансляторы или декодирующие модули, которые при подключении к проигрывателю или видеомагнитофону позволяют снять защиту от копирования и создать качественную копию.

ProtectDisc

Последняя система защиты от копирования называется RrotectDisc. Ее реализация в дисках DVD-Video изменяет стандартную структуру диска, что предотвращает возможность копирования. К сожалению, диски, созданные с использованием системы ProtectDisc, нельзя просмотреть с помощью компьютерных программ, таких как Проигрыватель Windows Media и WinDVD.

Несмотря на все заверения о надежности этого метода защиты, он был вскоре взломан. Законопослушным пользователям можно только посочувствовать: если не воспользоваться схемой “взлома” защиты ProtectDisc, просмотреть фильм на компьютере будет невозможно.

Система шифрования видеоданных

Рейтинг:   / 0

Основная защита дисков DVD-Video обеспечивается системой шифрования видеоданных (Content Scrambling System — CSS), которая была выпущена после того, как Американская киноассоциация приняла решение о выпуске кинофильмов в формате DVD. Именно это, как уже отмечалось, явилось основной причиной задержки выпуска DVD.

Система CSS, разработанная компанией Matsushita (Panasonic), используется для цифрового шифрования аудио- и видеоданных на DVD-Video. Для дешифрования необходима пара 40-разрядных (5-байтовых) ключей (числовых кодов). Один из ключей является уникальным кодом диска, а другой необходим для набора заголовков (VT-файл). Ключи диска и заголовка находятся в зашифрованном виде на нулевой дорожке диска. Код CSS и запись ключа формируются во время изготовления стеклянного мастер-диска и являются частью технологического процесса.

Для того чтобы увидеть процесс шифрования в действии, выполните следующее: вставьте DVD в накопитель DVD-ROM своего компьютера, скопируйте файлы на жесткий диск, а затем попытайтесь их прочесть. Файлам видеодиска обычно присваиваются имена формата VTS_xx_yy.VOB (видеообъект), где xx — номер заголовка, а yy — номер раздела. Обычно файлы одного кинофильма имеют один и тот же номер заголовка, причем весь фильм разбивается на несколько фрагментов объемом 1 Гбайт и менее, которые имеют различные номера разделов. Эти фрагменты, представляющие собой файлы с расширением .VOB, содержат потоки шифрованных аудио- и видеоданных, которые чередуются друг с другом. Файлы с расширением .IFO содержат информацию, используемую DVD-проигрывателем для декодирования аудио- и видеоданных из файлов .VOB. Скопируйте файлы .VOB и .IFO на жесткий диск и попробуйте непосредственно воспроизвести один из файлов .VOB или хотя бы щелкнуть на нем мышью. В результате на экран будет выведено зашифрованное видеоизображение или сообщение о попытке воспроизведения файлов, защищенных от копирования.

Если вы — счастливый обладатель лицензионного CSS-проигрывателя (на аппаратном или программном уровне) и можете воспроизводить файлы непосредственно с DVD, то наличия системы кодирования файлов вы даже не заметите. Все DVD-проигрыватели, вне зависимости от того, являются ли они специализированными автономными устройствами или частью системного программного обеспечения, имеют собственный уникальный CSS-ключ. Каждый DVD, в свою очередь, имеет 400 5-байтовых ключей, записанных в шифрованном виде на его нулевой дорожке (программы обычно не имеют доступа к этой области диска).

С помощью этого уникального кода программа декодирования восстанавливает и расшифровывает ключ диска, который, в свою очередь, используется для восстановления и декодирования ключей заголовка. CSS, в сущности, представляет собой трехуровневую систему шифрования, которая, на первый взгляд, казалась весьма надежной, но практика доказала обратное. В октябре 1999 года 16-летний норвежский программист смог извлечь первый ключ одного из коммерческих проигрывателей, что позволило ему довольно легко расшифровать ключи диска и заголовка. Затем была написана широко известная в настоящее время программа DeCSS, позволяющая взламывать CSS-защиту любого DVD и сохранять на жестком диске расшифрованные файлы .VOB, которые могут быть воспроизведены любой программой, декодирующей MPEG-2. Не стоит и говорить о том, что эта утилита (и подобные ей) вызвала не только озабоченность многих кинокомпаний, но и немало юридических баталий по поводу ее бесконтрольного распространения по Всемирной сети. Если вы хотите ознакомиться с ходом судебных разбирательств, попробуйте задать слово “DeCSS” в качестве критерия поисковой системы в Интернете.

Однако прогресс не остановишь, и в марте 2001 года двое студентов Массачусетсского технологического института (MIT) опубликовали невероятно короткую (всего лишь семь строк) и простую программу, которая позволяет расшифровывать CSS быстрее, чем при воспроизведении кинофильма. Этот код был продемонстрирован на двухдневном семинаре, посвященном проблемам защиты авторских прав, послужив иллюстрацией ненадежности системы защиты CSS.

Полный провал CSS привел к тому, что форум DVD начал активно интересоваться другими формами защиты, в частности цифровыми водяными знаками, представляющими собой случайные цифровые сигналы, внедренные в поток данных. Предполагается, что такие знаки никак не повлияют на качество воспроизведения. К сожалению, применение подобной технологии в стандарте DIVX (частный стандарт DVD, не используемый в настоящее время) приводило иногда к ухудшению качества изображения, в частности к появлению размытости и цветовых пятен. Кроме того, для воспроизведения дисков с водяными знаками могли потребоваться новые аппаратные устройства.

Стандарты и форматы DVD

Рейтинг:   / 0

Стандарты DVD, как и стандарты компакт-дисков, опубликованы в справочниках, изданных форумом DVD или другими компаниями, такими как Альянс DVD+RW. Стандарты DVD-Video и DVD-ROM уже давно определены и поддерживаются всеми приводами DVD независимо от их возраста. В частности, Форум DVD разработал следующие стандарты.

  • DVD-RAM. Позволяет сохранять и удалять файлы без какого-либо дополнительного программного обеспечения.
  • DVD-R. Стандарт однократно записываемых дисков DVD.
  • DVD-RW. Стандарт перезаписываемых дисков DVD.

После выхода этих стандартов новосозданный Альянс DVD+RW разработал следующие спецификации.

  • DVD+RW. Перезаписываемые DVD с поддержкой связывания без потерь.
  • DVD+R. Однократно записываемые диски DVD.

Первые приводы перезаписываемых DVD поддерживали только один из стандартов: либо DVD+RW, либо DVD-RW. В настоящее время любой привод DVD поддерживает стандарты DVD+/-/R/RW, а так называемые приводы “Super Multi”, выпущенные компанией LG, поддерживают еще и носители DVD-RAM. В результате сегодня вы можете выбрать любой носитель, который сочтете наилучшим для решения конкретной задачи.

В таблице перечислены все известные стандарты и емкости DVD.

 

Накопители DVD полностью обратно совместимы, а значит, могут использоваться для считывания и проигрывания современных компакт-дисков. При считывании компакт-дисков производительность DVD соответствует скорости 40x (или даже больше) накопителя CD-ROM. Таким образом, желающие заменить свой старый CD-ROM могут воспользоваться накопителем DVD. Перезаписывающие устройства DVD полностью поддерживают формат CD и на сегодняшний день практически полностью вытеснили приводы CD-RW с рынка, так как стали занимать одну ценовую категорию. Основной причиной использования носителей CD, а не DVD, является их практически полная универсальность и совместимость со всеми старыми и новыми системами (особенно это относится к дискам CD-R).

Продолжается развитие технологий Blu-Ray и HD-DVD, и на рынке теперь доступны перезаписывающие приводы Blu-Ray с обратной совместимостью с CD и DVD. Эти устройства пока значительно дороже своих DVD-собратьев. К тому же пока на рынке не появятся недорогие носители этих стандартов и он не наполнится фильмами, записанными на этих дисках, доля устройств этих технологий на рынке будет оставаться крайне низкой.

DIVX (этот стандарт больше не поддерживается)

DIVX (Digital Video Express) — один из собственных форматов DVD, разработанный компаниями Digital Video Express (адвокатская фирма из Голливуда) и Circuit City. Этот формат прекратил свое существование 16 июня 1999 года, т.е. меньше чем через год после того, как был представлен.

В настоящее время данное название используется для открытого стандарта кодирования DVD-видео. Однако оно не имеет ни малейшего отношения к исходному формату DIVX.

Совместимость накопителей DVD

Когда накопители DVD впервые появились на рынке, они рекламировались как полностью совместимые с носителями CD-ROM. Правда, это относилось только к промышленно выпускаемым компакт-дискам, и далеко не всегда было справедливо по отношению к носителям CD-R или CD-RW. К счастью, существуют стандарты, позволяющие определить совместимость приобретаемого накопителя DVD. К ним относятся MultiRead, применяемый для компьютерных дисководов, и MultiPlay, используемый для специализированных автономных устройств, таких как проигрыватели DVD-Video и CD-DA. Спецификации MultiRead будет посвящен отдельный раздел.

Воспроизведение DVD-фильмов на ПК

Почти все накопители DVD-ROM и дисководы DVD с возможностью перезаписи (за исключением некоторых моделей DVD-RAM) включают в комплект поставки программу воспроизведения DVD, например MyDVD или SoftDVD. Эти программы позволяют работать с DVD-фильмами точно так же, как и при воспроизведении цифровых дисков на DVD-плеере. Практически все современные наборы микросхем системной логики компаний ATI и NVIDIA поддерживают декодирование сигнала MPEG-2 на аппаратном уровне. Если частота процессора компьютера превышает 1 ГГц, можно не покупать отдельную плату декодера MPEG-2.

Защита от копирования дисков формата DVD

В видеодисках используется несколько уровней защиты, которые в основном определяются ассоциацией DVD Copy Control Association (DVD CCA) и компанией Macrovision. Защита от нелегального копирования обычно применяется только в дисках DVD-Video, но совершенно не относится к программному обеспечению DVD-ROM. Например, существующая защита не позволит скопировать фильм “Матрица”, но никак не повлияет на DVD- энциклопедию или какое-либо другое программное обеспечение, распространяемое на дисках DVD-ROM.

Следует заметить, что практически все существующие системы защиты уже были “взломаны”, т.е. некоторые дополнительные затраты или соответствующее программное обеспечение позволят снять защиту и скопировать тот или иной DVD на цифровой (жесткий диск, DVD+RW, CD-R/RW и т.п.) или аналоговый (например, видеокассеты VHS) носитель.

Системы защиты, на создание которых было затрачено немало сил и средств, не могут реально противостоять железной хватке профессиональных бутлегеров, но в то же время не позволяют обычному пользователю сделать копию дорогого диска на законных основаниях.

Существуют следующие основные системы защиты, которые используются в DVD-Video:

  • контроль регионального воспроизведения (Regional Playback Control — RPC);
  • система шифрования видеоданных (Content Scrambling System — CSS);
  • аналоговая система защиты (Analog Protection System — APS);
  • система ProtectDisc.

Внимание!

Закон об авторском праве Digital Millenium Copyright Act (DCMA), подписанный в 1998 году, запрещает ‘‘взлом’’ системы защиты, а также распространение информации (такой, как инструментальные средства, адреса сайтов и т.п.) о способах взлома.

Контроль регионального воспроизведения

Рейтинг:   / 0

Система регионального воспроизведения была разработана для того, чтобы диски, проданные в определенных географических регионах, воспроизводились только на проигрывателях, которые были проданы там же. Смысл состоит в том, чтобы осуществлять реализацию кинофильмов в различных регионах мира в разное время, избегая при этом вероятности их заказов из тех областей, где фильм еще не продавался.

В стандарте RPC определены семь регионов. Диски (и проигрыватели) обычно помечены маленьким логотипом или эмблемой, на которой изображен номер региона на фоне земного шара. Существуют также многозонные диски, т.е. диски, не имеющие региональных ограничений. В том случае, если диски могут воспроизводиться в двух и более регионах, на фоне земного шара будет изображено несколько номеров.

  • Регион 1. США (все территории) и Канада.
  • Регион 2. Япония, Европа, Южная Африка и Ближний Восток.
  • Регион 3. Юго-Восточная и Восточная Азия.
  • Регион 4. Австралия, Новая Зеландия, острова Тихого океана, Центральная Америка, Мексика, Южная Америка, Карибские острова.
  • Регион 5. Восточная Европа, Индийский субконтинент, Африка, Северная Корея, Монголия.
  • Регион 6. Китай и Тибет.
  • Регион 7 (All). Специальные международные или передвижные объекты, например авиалайнеры, круизные суда и т.п.

Региональный код встраивается в аппаратное обеспечение видеопроигрывателей DVD. Обычно предварительно установленный код соответствует только определенному региону и не может быть самостоятельно изменен. Отдельные компании, занимающиеся реализацией проигрывателей, модифицируют их таким образом, чтобы можно было воспроизводить любые диски независимо от региона. Такие проигрыватели называются regionfree или codefree. Некоторые современные диски включают в себя дополнительную функцию расширения регионального кода (Region Code Enhancement — RCE), которая определяет конфигурацию проигрывателя и запрещает в некоторых случаях воспроизведение диска. Однако новейшие проигрыватели region-free обращаются непосредственно к диску, обходя эту проверку.

Накопители DVD-ROM персональных компьютеров изначально не содержали функций RPC, перекладывая эту работу на программное обеспечение, используемое для воспроизведения видеодисков DVD. Программное обеспечение проигрывателя считывало региональный код с первого воспроизведенного диска и в дальнейшем воспринимало только диски данного региона. Для того чтобы сбросить этот региональный код, достаточно было просто переустановить программное обеспечение. Более того, многочисленные программы, размещенные на разных сайтах, позволяют сделать это даже без переустановки. Возможность легко обойти региональные ограничения послужила толчком к тому, что начиная с 1 января 2000 года всем накопителям DVD-ROM пришлось использовать блок RPC-II, работающий непосредственно на аппаратном уровне.

При использовании RPC-II (или RPC-2) региональная блокировка находится в самом накопителе, а не в программах воспроизведения дисков или декодирования MPEG-2. В целом региональный код может устанавливаться в накопителях RPC-II до пяти раз, т.е. после начальной установки его можно изменять еще четыре раза. Для этого применяется программное обеспечение видеопроигрывателя или специальная утилита изменения регионального кода. После четырех изменений (следовательно, после пятой установки) происходит блокировка накопителя и сохраняется код последнего определенного региона.

Региональные коды, используемые дисками Blu-ray

Диски Blu-Ray делят весь мир на три региона.

  • Регион A. Северная, Центральная и Южная Америка, Корея, Япония и Юго-Восточная Азия.
  • Регион B. Европа, Ближний Восток, Африка, Австралия и Новая Зеландия.
  • Регион C. Россия, Индия, Китай и весь остальной мир.

Диски Blu-Ray, не содержащие региональный код, могут воспроизводиться в плеерах с любым кодом.

Mount Rainier

Рейтинг:   / 0

Новый стандарт Mount Rainier был учрежден компаниями Philips, Sony, Microsoft и Compaq. Благодаря Mount Rainier, также известному как EasyWrite, операционная система Windows получила возможность эффективно обрабатывать данные, содержащиеся на носителях CD-RW и DVD+RW. Это значительно упростило использование технологии записи (поскольку отменяет необходимость в каких-либо специальных драйверах или программном обеспечении для пакетной записи данных), а также позволило полноценно интегрировать функции накопителей CD-RW и DVD+RW в операционную систему.

 

Ниже представлены основные свойства стандарта Mount Rainier.

  • Встроенная система обнаружения и обработки дефектов. В стандартных накопителях выявление и обработка дефектов зависит от используемых программных драйверов.
  • Прямая адресация на уровне 2-килобайтового сектора, позволяющая минимизировать неиспользуемое пространство диска. В стандартных носителях CD-RW для этого используется блок объемом 64 Кбайт.
  • Фоновое форматирование, благодаря которому новый носитель может использоваться для записи данных через несколько секунд после его помещения в дисковод. Стандартное форматирование диска CD-RW занимает до 45 мин, в зависимости от модели дисковода.
  • Стандартизированный набор команд. Стандартное программное обеспечение не поддерживает новые накопители при отсутствии откорректированных командных файлов.
  • Стандартизированная физическая структура. Различия, существующие в стандартном программном обеспечении UDF, могут усложнить считывание данных с носителей, записанных с помощью других программ.

Для использования Mount Rainier потребуются накопители, которые поддерживают этот стандарт. Они иногда могут называться CD-MRW или DVD+MRW и иметь соответствующий логотип Mount Rainier или EasyWrite. В некоторых существующих накопителях CD-RW можно внедрить поддержку MRW путем перезаписи базовой “прошивки”, но большую часть накопителей ранних версий придется просто заменить.

Требуется также наличие непосредственной программной поддержки в операционной системе. Первой такой системой в семействе Windows стала Vista. Также поддержкой Mount Rainier славятся версии Linux, начиная с 2.6.2. При использовании операционных систем Windows XP и более ранних версий необходимую поддержку можно обеспечить с помощью дополнительной прикладной программы от сторонних разработчиков (например, InCD от Nero или DirectCD от Roxio).


Примечание!

Компания Software Architects (www.softarch.com) разработала программу WriteCD-RW Pro!, которая предоставляет возможность обмена данными между носителями Mount Rainier и традиционными носителями UDF, а также между носителями UDF, записанными с помощью различных программ и в разных стандартах.

Несмотря на то что Mount Rainier была многообещающей технологией, она появилась слишком поздно. Большинство пользователей, которые раньше полагались на ненадежный стандарт UDF и диски CD-RW и DVD для перемещения информации между компьютерами, теперь переключились на флэш-карты USB. Носители DVD-RAM, обладающие встроенными свойствами глобальной совместимости и перезаписываемости, теперь пытаются произвести откат в этом направлении, потому что приводами DVD сегодня оснащен практически каждый компьютер. Вполне возможно, что они получат всеобщее признание. По всем этим причинам самые последние модели записывающих приводов DVD уже не поддерживают технологию Mount Rainier.



Sitelinkx by eXtro-media.de
Яндекс.Метрика