Purple Book

Подробности

Родительская категория: Устройства оптического хранения данных

Категория: Форматы оптических носителей

Спецификация Purple Book определяет стандарты носителей и накопителей с удвоенной плотностью записи CD-ROM (DD-ROM), CD-R (DD-R) и CD-RW (DD-RW). Эта спецификация была представлена компаниями Sony и Philips в июле 2000 года, а стандарт текущей версии 1.0 был опубликован в июле 2001 года.

Перезаписывающие накопители, поддерживающие Purple Book, могут читать и записывать стандартные носители CD-ROM, CD-R и CD-RW, обеспечивая при этом более высокую плотность записи, достигающую 1,3 Гбайт (в стандартных накопителях — 650 Мбайт) за счет модификации ряда возможностей существующих стандартов CD-ROM, CD-R и CD-RW.

• Шаг дорожки уменьшен с 1,6 до 1,1 мкм (микрометр), а минимальная длина впадины, составляющая 0,833 мкм, уменьшена до 0,623 мкм, что позволило обеспечить удвоенную плотность записи.
• Вместо обычной схемы коррекции ошибок CIRC используется CIRC7.
• Внедрен расширенный формат адреса ATIP.

Накопители DD поддерживают управление цифровыми правами (DRM), которые позволяют блокировать запись музыкальных компакт-дисков DD. В таблмцах представлены характеристики секторов, используемых в дисках DD.

Несмотря на то что емкость дисководов DD CD вдвое выше емкости традиционных накопителей, объем их продаж оставлял желать лучшего. В 2001 году компания Sony выпустила несколько моделей этих накопителей, но затем сняла их с производства, хотя носители DD CD все еще продаются.

Стандарты и форматы DVD

Подробности

Родительская категория: Устройства оптического хранения данных

Категория: Файловые системы CD-ROM

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.

---

Спецификации MultiRead

Подробности

Родительская категория: Устройства оптического хранения данных

Категория: Записывающие накопители на компакт-дисках

Оригинальные стандарты компакт-дисков Red Book и Yellow Book определили, что минимальная отражательная способность площадок компакт-диска должна достигать примерно 70%, а максимальная отражательная способность впадин — около 28%. Это означает, что плоская область диска должна отразить не менее 70% лазерных лучей, попадающих на площадки, а впадины — не более 28% лучей. Эти стандарты разрабатывались в начале 1980-х годов. Чувствительность диодов, которые использовались в то время в фотоприемниках накопителей, была относительно низкой. Поэтому к оптическим свойствам используемого материала предъявлялись довольно высокие требования, позволяющие обеспечить необходимую контрастность между площадками и впадинами диска.

Отражательная способность площадок диска CD-RW составляет примерно 20% (плюсминус 5%), а отражательная способность впадин — всего лишь 5%, что значительно ниже первоначальных требований. К счастью, оказалось, что при использовании дополнительной схемы автоматической регулировки усиления (АРУ) коэффициент усиления схемы детектора значительно повышается; это позволяет читать диски CD-RW, имеющие более низкую отражательную способность. Таким образом, накопители CD-ROM, не предназначаемые первоначально для чтения дисков CD-RW, получали такую возможность после некоторой несложной доработки. Проблемы с чтением CD-RW чаще всего возникают при использовании старых устройств воспроизведения музыкальных компакт-дисков. Диски CD-RW впервые появились в 1996 году и получили широкое распространение примерно через год. Поэтому большинство накопителей CD-ROM, выпущенных до 1997 года, имели определенные проблемы с чтением дисков CD-RW. Трудности при чтении дисков CD-R или CD-RW на накопителях DVD-Video и DVD-ROM связаны главным образом с несоответствием частоты используемого лазера. При чтении CD-R подобные проблемы возникают чаще, чем при использовании CD-RW.

Существует также проблема совместимости дисков DVD. Она заключается не только в несоответствии отражательной способности материала. В данном случае основная проблема проистекает из того факта, что кристаллы, используемые в записывающем слое CD-R/RW, очень чувствительны к длине волны луча, используемого при считывании информации. Отражательная способность компакт-дисков при использовании лазера с соответствующей длиной волны, равной 780 нм, достаточно высока, но при ее изменении это свойство заметно ухудшается. Обычно для считывания данных в накопителях CD-ROM используется инфракрасный лазер с длиной волны 780 нм; в накопителях DVD для этих целей применяется красный лазер, длина волны которого равна 650 нм. Алюминиевое покрытие, используемое в компакт-дисках, достаточно хорошо отражает лазерный луч с более короткой длиной волны, что позволяет накопителям DVD без каких-либо проблем читать коммерческие (штампованные) компакт-диски. В то же время для чтения дисков CD-R или RW накопители DVD никак не подходили.

Первой компанией, предложившей решение этой проблемы, была Sony, за ней последовали все остальные производители накопителей DVD. Речь идет о датчике сдвоенного лазера, объединяющего в себе лазеры с длиной волны 650 нм (DVD) и 780 нм (CD). В некоторых накопителях для этого использовались два механизма считывания с разными оптическими системами, конструктивно выполненными на одном шасси. В конечном счете на смену таким устройствам пришли сдвоенные лазерные модули, в которых используется только одна оптическая система, что позволило уменьшить размеры и стоимость конструкции. Поскольку многие производители предлагают несколько различных устройств, в том числе и более дешевые, без сдвоенного лазерного датчика, возникла необходимость в создании стандарта, который позволил бы потребителю ознакомиться с возможностями приобретаемого накопителя.

Как же узнать о совместимости накопителя CD-ROM или DVD-ROM с дисками CD-R и RW? Для определения совместимости того или иного накопителя ассоциация OSTA (Optical Storage Technology Association) разработала промышленный стандарт MultiRead, гарантирующий определенные уровни совместимости.

• MultiRead для накопителей CD-ROM
• MultiRead2 для накопителей DVD-ROM

Кроме того, разработан аналогичный стандарт MultiPlay, который предназначен для владельцев устройств DVD-Video и CD-DA.

В таблице показаны два уровня спецификации MultiRead, присвоение которых определенному диску или накопителю гарантирует соответствующий уровень совместимости.

Обратите внимание на то, что MultiRead также указывает на возможность дисковода читать диски, записанные в режиме пакетной записи. Это связано с тем, что данный режим чаще всего используется для записи носителей CD-R и CD-RW.

При использовании перезаписывающих устройств CD и DVD о проблемах совместимости волноваться вообще не стоит. В то же время, если вы продолжаете использовать устройства CD-ROM, DVD-ROM или комбинированные приводы DVD-ROM/CD-RW, стоит проверить совместимость с другими типами носителей.

Дискретизация

Подробности

Родительская категория: Устройства оптического хранения данных

Категория: Оптические технологии на основе компакт-дисков

Во время записи музыкальных компакт-дисков происходит дискретизация данных с частотой 44100 тактов в секунду (Гц). Каждая выборка (sample) звуковых данных имеет отдельный компонент левого и правого каналов (стерео), причем каждый компонент канала преобразован в 16-разрядное число. Таким образом, возможно 65536 разных значений, которые представляют амплитуду звуковой волны канала в определенный момент.

Частота дискретизации определяет диапазон звуковых частот, которые могут быть представлены в цифровой записи. Чем выше частота дискретизации волны, тем ближе полученный результат к оригиналу. Теорема Найквиста–Котельникова гласит, что для точного восстановления исходного сигнала частота дискретизации должна быть по крайней мере вдвое выше наиболее высокой частоты, существующей в выборке. Это объясняет, почему компании Philips и Sony при создании компакт-дисков выбрали частоту дискретизации, равную именно 44100 Гц: она позволяет максимально точно воспроизвести звуки частотой до 20000 Гц, что является верхним пределом слышимости человеческого уха.

Звуковые секторы содержат 98 блоков по 33 байт, что составляет 3234 байт. Из них только 2352 байт фактически являются звуковыми данными. Остальные байты распределены следующим образом: 98 байт подкодовых (по одному байту на каждый блок) и 784 байт, используемых для контроля четности и коррекции ошибок (ECC).