PersCom — Компьютерная Энциклопедия Компьютерная Энциклопедия

Вы здесь: Главная Устройства оптического хранения данных

Устройства оптического хранения данных

Устройства оптического хранения данных

Накопители CD-RW

Подробности
Родительская категория: Устройства оптического хранения данных
Категория: Записывающие накопители на компакт-дисках

В начале 1996 года промышленный консорциум, в который вошли компании Ricoh, Philips, Sony, Yamaha, Hewlett-Packard и Mitsubishi Chemical Corporation, опубликовал формат CD-RW. В мае 1996 года был представлен первый накопитель CD-RW — MP6200S, в создании которого основное участие принимала компании Ricoh. Это был модуль с номинальными скоростями 2/2/6 (2x — запись, 2x — перезапись, 6x — чтение). В это же время вышла в свет третья часть спецификации Orange Book, которая официально определила стандарт CD-RW.

Накопители CD-RW быстро вытеснили с рынка приводы CD-R. Впоследствии их с таким же успехом вытеснили перезаписывающие устройства DVD, которые поддерживают форматы CD-R и CD-RW.

Процесс записи дисков CD-RW происходит так же, как и CD-R, и отличается только тем, что данные на носителе CD-RW могут быть удалены и записаны снова. Диски этого типа весьма удобны для создания прототипа, который будет тиражироваться на менее дорогих дисках CD-R или даже на штампованных компакт-дисках. Носители CD-RW могут перезаписываться до 1000 и более раз. Кроме того, при наличии программного обеспечения пакетной записи диски CD-RW могут обрабатываться подобно гигантскому гибкому диску, файлы которого легко перетаскиваются, копируются или удаляются. Носители CD-RW примерно вдвое дороже дисков CD-R, но в то же время гораздо дешевле оптических картриджей или других сменных форматов. Все это делает CD-RW наиболее приемлемой технологией создания резервных копий системы, архивирования файлов и решения любых других задач, связанных с хранением данных, где использование дисков DVD недопустимо.

*Формат CD-RW изначально назывался CD-Erasable или сокращенно — CD-E.

Носители CD-RW и CD-R имеют четыре основных отличия. Если говорить кратко, то для CD-RW характерно следующее:

  • могут перезаписываться;
  • имеют более высокую стоимость;
  • отличаются меньшей скоростью записи;
  • имеют более низкую отражательную способность.

Помимо высокой стоимости и возможности перезаписи данных, носители CD-RW отличаются также более низкой (в два и более раза) скоростью записи. Это связано с тем, что при выполнении записи на обработку каждой области диска лазеру требуется больше времени. Диски CD-RW также имеют более низкую отражательную способность, что ограничивает их читаемость. Носители CD-RW, например, не читаются многими стандартными накопителями CD-ROM и CD-R. Следует заметить, что технология MultiRead, поддерживаемая в настоящее время практически всеми накопителями со скоростью 24х и выше, позволяет читать диски CD-RW без каких-либо проблем. Наличие этой возможности определяется по логотипу MultiRead, нанесенному на корпус накопителя CD-ROM. Обращайте внимание на наличие этого логотипа при покупке стационарных музыкальных центров.

Чтобы создать подобие впадин на поверхности диска, в накопителях и носителях CD-RW используется процесс изменения фазы состояния. Диски создаются на поликарбонатной подложке, содержащей предварительно отформованную спиральную канавку волнистой формы, колебания которой определяют информацию позиционирования. Верхняя часть основы покрывается специальным диэлектрическим слоем (изоляцией), после чего наносится записывающий слой, еще один слой диэлектрика и алюминиевый отражающий слой. Затем поверхность диска покрывается акриловым лаком, затвердевающим в ультрафиолетовых лучах, который используется для защиты ранее созданных слоев диска. Диэлектрические слои, расположенные выше и ниже записывающего, предназначены для экранирования поликарбонатной подложки и отражающего металлического слоя от интенсивного нагрева, используемого во время процесса записи с изменением фазы состояния.

На рисунке показаны различные слои носителя CD-RW, а также спиральная канавка, содержащая впадины, выжженные в записывающем слое.

Как уже отмечалось, запись дисков CD-R осуществляется посредством нагрева определенных участков органического красителя (т.е. слоя записи). В свою очередь, записывающий слой CD-RW представляет собой сплав серебра, индия, сурьмы и теллурия (Ag-In-Sb-Te), обладающий возможностью фазовых превращений. В качестве отражающей части записывающего слоя используется сплав алюминия, который ничем не отличается от применяемого в обычных штампованных дисках. Во время операции считывания или записи данных лазерное устройство располагается с нижней стороны диска. Если смотреть со стороны лазера, спиральная канавка будет выглядеть, как выступ, причем записывающий слой диска будет располагаться на его верхней плоскости. Сплав Ag-In-Sb-Te, используемый в качестве записывающего слоя, имеет поликристаллическую структуру с отражательной способностью 20%. Во время записи данных на диск CD-RW лазер может работать в двух режимах, которые называются P-записью и P-стиранием. В режиме P-записи лазерный луч нагревает материал записывающего слоя до температуры 500 700°С (932–1229°F), что приводит к его плавлению. В жидком состоянии молекулы сплава начинают свободно перемещаться, в результате чего материал теряет свою кристаллическую структуру и переходит в аморфное (хаотическое) состояние. Отражательная способность материала, застывшего в аморфном состоянии, снижается до 5%. При чтении диска области с различными оптическими свойствами воспринимаются так же, как и впадины обычного штампованного диска CD-ROM.

Если бы носители CD-RW использовались только для чтения, на этом можно было бы и закончить. Но ведь они могут перезаписываться, т.е. должен быть способ, позволяющий восстанавливать поликристаллическую структуру материала. Этот способ связан с маломощным режимом P-стирания, применяемым лазером. В режиме стирания слой активного материала нагревается примерно до температуры 200°C (392°F), которая значительно ниже точки плавления, но достаточна для размягчения материала. При нагреве активного слоя до указанной температуры с последующим медленным охлаждением происходит преобразование структуры материала на молекулярном уровне, т.е. переход из аморфного состояния в кристаллическое. При этом отражательная способность материала повышается до 20%. Области, имеющие более высокую отражательную способность, выполняют ту же функцию, что и зоны штампованного компакт-диска.

Хотя такой режим работы лазера и называется P-стиранием, непосредственного стирания данных не происходит. Вместо этого применяется технология прямой перезаписи данных, при использовании которой участки CD-RW, имеющие более низкую отражательную способность, не стираются, а просто перезаписываются. Другими словами, во время записи данных лазер постоянно включен и генерирует импульсы различной мощности, создавая тем самым области аморфной и поликристаллической структуры с различными оптическими свойствами. Структура создаваемых областей совершенно не зависит от их предыдущего состояния. Этот метод во многом напоминает способы записи данных на магнитный диск, где используется та же технология прямой перезаписи. Каждый сектор уже имеет определенную структуру данных, поэтому во время записи данных достаточно записать их новую структуру. Секторы также не стираются, а просто перезаписываются. Носители дисков CD-RW могут записываться и перезаписываться до 1000 раз.

Режим совместимости DVD+RW

Подробности
Родительская категория: Устройства оптического хранения данных
Категория: Стандарты перезаписываемых DVD

Когда в 2001 году были представлены накопители DVD+RW, оказалось, что владельцы некоторых DVD-ROM и автономных DVD-проигрывателей не могут читать диски DVD+RW, которые без труда читались другими устройствами. Первые накопители, обеспечившие поддержку записываемых носителей DVD+R (работавших с самыми разными накопителями ранних версий), появились только в середине 2002 года, поэтому несовместимость носителей представляла собой серьезную проблему.

Более существенной причиной, по которой пришлось обратить внимание на эту проблему, стало содержимое поля Book Type Field, расположенного в начальном разделе любого DVD. Для того чтобы накопители могли прочитать содержимое диска, в этом поле в некоторых случаях должно указываться, что носитель является диском DVD-ROM. Тем не менее в накопителях DVD+RW при использовании носителей DVD+RW в данном поле по умолчанию указан тип DVD+RW.

Существует три варианта решения этой проблемы:

  • обновить “прошивку” дисковода DVD+RW таким образом, чтобы устройство автоматически записывало совместимые данные в поле Book Type Field;
  • изменить содержимое поля Book Type Field на диске DVD+RW в программе записи;
  • использовать утилиту совместимости для изменения содержимого поля Book Type Field на конкретном диске DVD+RW. Такую утилиту может предоставить производитель привода DVD+RW (при этом иногда необходимо обновление прошивки устройства) или сторонний источник.

Blue Book  — CD EXTRA

Подробности
Родительская категория: Устройства оптического хранения данных
Категория: Форматы оптических носителей

Изготовители носителей CD-DA пытались найти универсальный метод объединения звуковых и информационных данных на одном компакт-диске, чтобы пользователь мог воспроизводить на стандартном аудиопроигрывателе только звуковые дорожки, не обращаясь при этом к дорожкам информационным. Следует заметить, что владельцы компьютеров и специализированных проигрывателей при чтении дисков смешанного типа получают доступ как к звуковым, так и к дополнительным данным, расположенным на одном диске.

Основная проблема нестандартных компакт-дисков смешанного типа заключается в том, что воспроизведение дорожек данных аудиопроигрывателем при определенном уровне громкости может привести к повреждению акустической системы. Каждый изготовитель пытался справиться с этой проблемой по-своему, что привело к появлению множества несовместимых технологий записи дисков этого типа, причем некоторые из них все еще допускают возможность случайного “проигрывания” дорожки данных. В 1995 году компании Philips и Sony разработали спецификацию CD EXTRA, определенную стандартом Blue Book. Компакт-диски, отвечающие требованиям этой спецификации, называются CD EXTRA (ранее они назывались CD Plus и CD Enhanced Music). В этих дисках для разделения звуковых и информационных дорожек используется многосессионная технология, определенная в стандарте CD-ROM XA. Диски CD EXTRA представляют собой одну из разновидностей штампованных многосессионных дисков. Звуковая часть диска включает в себя до 98 аудиодорожек стандарта Red Book. Дорожка данных, в свою очередь, обычно состоит из секторов режима 2 (стандарт CD-ROM XA) и содержит видеофрагменты, тексты песен, фотографии и т.п. Такие компакт-диски имеют логотип CD EXTRA, представляющий собой стандартную эмблему CD-DA со знаком “плюс” с правой стороны. Иногда при отсутствии соответствующего логотипа или маркировки можно и не догадываться о существовании на диске каких-либо дополнительных данных, пока не поместишь его в накопитель CD-ROM.

Диски CD EXTRA, как правило, содержат две сессии. Стандартные проигрыватели звуковых компакт-дисков являются односессионными и поэтому воспроизводят только звук, игнорируя сессию, содержащую дополнительные данные. Накопители CD-ROM, используемые в персональных компьютерах, могут “видеть” обе сессии и обращаться как к звуковым дорожкам, так и к дорожкам данных.

Примечание!

Звуковые компактдиски, выпущенные многими исполнителями в формате CD EXTRA, содержат тексты песен, видеофрагменты, краткую биографию артиста, фотографии и другие данные. В 1996 году был выпущен альбом Tidal Фионы Эппл, который стал одним из первых дисков CD EXTRA компании Sony Music. Дополнительную информацию о выпущенных дисках CD EXTRA можно получить на сайте www.musicfan.com.

Mount Rainier

Подробности
Родительская категория: Устройства оптического хранения данных
Категория: Файловые системы CD-ROM

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.



Многоформатные перезаписывающие накопители DVD

Подробности
Родительская категория: Устройства оптического хранения данных
Категория: Стандарты перезаписываемых DVD

Спецификация DVD Multi разработана организацией DVD Forum для накопителей и проигрывателей, совместимых со всеми стандартами DVD Forum, включая DVD-R/RW, DVD-RAM, DVD-ROM, DVD-Video и DVD Audio (DVD+R/RW не относится к числу стандартов DVD Forum и не поддерживается этой спецификацией). Исходная версия DVD Multi опубликована в феврале 2001 года; текущая версия (версия 1.01) была утверждена DVD Forum и опубликована в декабре 2001 года. Первые продукты DVD Multi появились на компьютерном рынке в начале 2003 года.

Для обеспечения поддержки различных типов носителей DVD в одном приводе все производители теперь выпускают устройства, способные работать с дисками DVD+R/RW и DVD-R/RW. Эти устройства обычно обозначаются как DVD±R/RW. Серия устройств Super Multi Drive компании LG была первой серией, добавившей в этот ряд совместимость с носителями DVD-RAM, после чего большинство производителей также добавили эту возможность. Многие (но не все) современные приводы также поддерживают носители DVD-R DL, так что лучше выбирать то устройство, которое поддерживает все форматы, принятые организациями DVD Forum и DVD+RW Alliance.

Еще статьи...

  1. Дорожки и секторы
  2. Purple Book
  3. Стандарты и форматы DVD
  4. Спецификации MultiRead

Подкатегории