Все о CD

Все о CD

Принцип работы CD

Сначала расскажем о размерах CD. Его диаметр – 120 мм, диаметр внутреннего отверстия – 15 мм. Данные записываются с 46 до 117-го мм. Область, начинающаяся от края диска и до 46-го мм, называется Lead-In, а область, занимающая 117–120-й мм, называется Lead-Out. Данные записываются между областями Lead-In и Lead-Out.

Данные записываются на диск в виде питов. Питы – это небольшие углубления на поверхности CD. Остальная поверхность (которая не есть пит) называется лендами. На 1 изображены питы (углубления) и ленды.


Все о CD

1. Поверхность CD

Но не нужно думать, что питы и ленды – это логическая единица и логический ноль. Нет, это не биты информации. Один пит и один ленд могут передавать несколько битов информации.

Посмотрите на 1. Информация на CD записывается очень плотно. Длина одного пита минимум 0,5–0,83 мкм. Ширина пита – 0,5 мкм. Ширина пита постоянна, а вот длина может изменяться в сторону увеличения.

Расстояние между соседними спиралями (по которым записываются питы) всего 1,6 мкм, что видно из 1.

Некоторые технологии записи позволяют уменьшить длину пита до 0,62 микрона, что, в свою очередь, увеличивает плотность записи. При такой технологии на обычный 80-минутный диск можно записать до 1 Гб данных. Но данные технологии используются очень редко, поскольку формат CD – в прошлом, а будущее за DVD.

Стандарты CD

Стандартов CD очень много. Самым первым стандартом была «Красная книга»: первая спецификация AudioCD была выпущена в красной обложке, поэтому ее так и назвали. После этого было выпущено еще несколько цветных книг (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Стандарты CD

Все о CD

Audio CD

AudioCD – это самый первый стандарт на компакт-диски. Прототип диска AudioCD (CD-DA) был представлен в 1977 году компанией Philips, позже к разработке CD-DA активно подключилась компания Sony.

Данный формат является первичным форматом, все остальные форматы CD – производные от него. CD-DA определяет физические параметры диска, системы модуляции сигнала и коррекции ошибок, а также порядок размещения информации на диске.

Со временем появления первых AudioCD были введены мно жите ли скорости. Первая скорость (1х) означает скорость передачи данных 150 Кб/с. Следовательно, скорость Nx равна Nx150 Кбайт/с.

CD-ROM

Формат CD-ROM (Compact Disk Read Only Memory) был представлен в 1985 году. В разработке этого стандарта участвовали те же компании Philips и Sony.

Диски CD-ROM сразу же после своего анонса появились в продаже. Фактически все уже было готово для выхода нового формата, который, как уже отмечалось, является производной формата CD-DA.

Для хранения данных (файлов) на CD-ROM используется файловая система ISO 9660 – это базовая файловая система для всех CD с данными. У этой файловой системы могут быть два уровня:

• Level 1 – можно использовать имена файлов и каталогов в формате DOS – 8 + 3 (8 символов для имени и 3 – для расширения). Максимальная вложенность каталогов – 8 уровней;

• Level 2 – то же, что и Level 1, но максимальная длина имени файла – 31 символ.


Понятно, что предпочтительно (при записи дисков) использовать второй уровень, но и его недостаточно – ведь Windows позволяет создавать очень длинные имена файлов (до 255 символов), и такой файл может понадобиться записать на диск. Плюс в имени файла могут быть русские символы, что тоже недопустимо для Level 2. Поэтому часто используют различные расширения ISO 9660, например Joliet, RockRidge. У нас больше распространено расширение Joliet, поскольку оно позволяет записывать на CD файлы, содержащие в именах символы национальных алфавитов.

Кроме файловой системы ISO 9660, могут использоваться файловые системы HFS и UDF. HFS (Hierarchical File System) удобно использовать, когда нужно записать диск, который бы читался как в Windows/Linux, так и в MacOS. Такие диски называются гибридными. Одна часть гибридного диска записывается в формате HFS, другая – в ISO. Понятно, что размер каждой части сокращен до 350 Мб. Но зато такой диск будет читаться везде. Поскольку современные MacOS без особых проблем читают ISO-диски, необходимость в HFS отпала.

Файловая система UDF (Universal Disk Format) используется для пакетной дозаписи файлов на диск без его перезаписи и без использования мультисессии. Другими словами, как только вы отформатируете диск в формате UDF, вы сможете работать с ним как с большой дискетой. Понятно, что отформатировать в формате UDF можно только перезаписываемые диски CD-RW, о которых мы поговорим в следующем подразделе.

CD-R, CD-RW

Сейчас нужно немного разобраться с терминологией и стандартами. Те диски, которые вы покупаете в магазине уже записанными, то есть те, которые создаются методом штамповки, принадлежат к стандарту CD-ROM. А те, которые вы покупаете в магазине пустыми («болванки»), – к стандартам CD-R (CD Recordable) или CD-RW (CD Rewritable).

Диски CD-R и CD-RW можно записать в домашних условиях, установив привод для записи дисков, который обычно называется CD-RW (не нужно путать с названием стандарта). Вот только диски CD-R – это диски с однократной записью, а диски CD-RW – диски многократной записи.

На CD-R-диски вы можете записать информацию всего один раз. Если вы не закрыли сессию, то вы можете еще дописать данные на диск (если, конечно, будет свободное место). Если вы закрыли сессию, то, несмотря на то что на диске еще есть свободное место (например, вы записали всего 10 Мб), дописать информацию на него уже нельзя.

Диски CD-RW записываются точно так же, как и CD-R (тоже можно использовать мультисессию), за тем исключением, что диск CD-RW можно стереть и начать все заново.

Диски CD-R физически отличаются от CD-ROM. При штамповке на диски CD-ROM наносится алюминиевый слой. На диски CD-R наносится слой органического вещества, темнеющего при нагревании. Если диск чист, то слой органического вещества прозрачен. При воздействии лазера некоторые участки слоя темнеют, образуя питы. Отражающая способность органического слоя хуже, чем алюминиевого, поэтому диски CD-R не читались в некоторых старых проигрывателях.

В процессе изготовления диска наносится предварительная разметка – так облегчается задача слежения за дорожкой. Записывается рекомендуемая скорость чтения и записи диска, а также мощность лазера. Разметка диска наносится на поверхность отражающего слоя специальным красителем. От типа красителя зависит надежность дисков. Обычно используется один из трех красителей:

• цианин – самый дешевый и самый плохой, такие диски недолговечны, не записывайте на них важную информацию. Также цианин чувствителен к ультрафиолету, поэтому оставлять цианиновые диски на солнце нельзя – очень скоро они будут нечитаемыми;

• фталоцианин – самый удачный краситель, не чувствителен к ультрафиолету;

• формазан – появился относительно недавно, поэтому о надежности судить рано, хотя можно сразу сказать, что этот краситель лучше цианина.

Тип красителя позволяют определить различные программы для работы с CD/DVD. Самая известная из таких программ – Alcohol 120 %. Для определения типа красителя вставьте диск CD-R в привод, запустите программу, в нижней части окна (где будет список приводов) щелкните правой кнопкой на приводе, в который вы вставили диск, и выберите команду Свойства. В появившемся окне нажмите кнопку Дополнительно – и увидите тип красителя (2).


Все о CD

2. Тип красителя CD-R

Диски CD-RW по физической структуре отличны от CD-R. Используется другой тип органического вещества, которое при воздействии лазером переходит из прозрачного состояния в непрозрачное, и наоборот. При записи CD-RW лазер нагревает записываемые области до 500–700°.

Для CD-RW можно использовать одну из двух файловых систем – ISO 9660 или UDF. Если диск будет использоваться только на компьютере (например, для переноса документов), то удобнее будет UDF. А вот если вы хотите записать на CD-RW фильм, чтобы посмотреть его на DVD-проигрывателе, или записать музыку в формате MP3, чтобы послушать в автомобиле, – нужно использовать только ISO 9660, поскольку UDF не поддерживается ни DVD-проигрывателями, ни автомагнитолами.

Другие типы CD

Кроме уже описанных типов CD вы можете встретить следующие:

• CD-ROM/XA (eXtended Architecture) – компакт-диски расширенной архитектуры. В основном диски CD-ROM/XA используются как звуковые диски, поскольку формат XA позволяет сжимать звук и вместо 74 минут на обычный диск можно записать до 120 минут звука;

• CD-I (CD Interactive) – интерактивные диски. Кроме звука могут содержать другие данные, например фотографии с концертов исполнителя. Такие диски можно просматривать как на компьютере, так и на CD/DVD-проигрывателе;

• Kodak Photocd – используется для мультисессионной записи фотографий, другими словами – для создания фотоальбома;

• CD + MIDI – может содержать дорожки Audio CD и другую информацию, например midi-файлы, видео, графику;

CD Text – расширение AudioCD, позволяющее хранить текстовую информацию, например название композиции;

• CD-Extra – первая сессия CD-Extra содержит аудиодорожки, что позволяет воспроизводить диск на обычном cd-проигрывателе. Остальные сессии могут содержать обычные файлы – текст песен, фотографии, видео. CD-проигрыватель видит только первую сессию, а на компьютере можно просмотреть остальную информацию;

• CD-3 – самый меленький CD диаметром всего 80 мм. Компактен, но позволяет записать 240–300 Мб информации. Помню, когда Flash-диски еще не были распространены, у меня был CD-RW формата CD-3. Довольно удобно. Больше в продаже я их не встречал, хотя, наверное, купил бы несколько штук;

• VideoCD – позволяет записывать фильмы на CD. Формат VCD (VideoCD) был особо популярен ранее. Поддерживает сжатие видео кодеком MPEG-1. Обеспечивает посредственное качество (на уровне видеокассеты) и довольно неэкономен – для записи одного фильма средней продолжительности обычно требовались два компакт-диска. С появлением формата MPEG-4 диски VCD остались в прошлом, хотя все современные DVD-проигрыватели по-прежнему поддерживают этот формат.